Bagni di Lucca è una stazione termale di origini antichissime, conosciuta nel Medioevo con il nome di Bagni di Corsena. Un sonetto di Franco Sacchetti a Michele Guinigi mette in evidenza la buona considerazione in cui erano tenute queste terme:

«Michele mio caro, s'io ragguardo bene

Il loco, e la virtù di questo fonte,

l' credo, che giammai sotto Fetonte

Non fosse bagno di sì dolci vene.

L'aere fino questo loco tene,

Fiumi corsivi a piè di ciascun monte,

Vostri costumi, e vostre donne conte,

Con belli e dolci canti di sirene;

Vin, carne, pesci, ed ogni frutto sano

E ciascun'altra cosa che conforta,

Che pare il paradiso deliciano.

Qui si purga ogni morbo, o e' s'ammorta;

Ed oltre a questo quel ch'è più sovrano,

Aver vostra virtù con amor scorta.»

Su un piano meno poetico, ma più scientifico, si espressero sia Gentile Gentili da Foligno, che per primo descrisse, nella prima metà del secolo XIV, l'efficacia terapeutica di queste fonti, sia Ugolino da Montecatini. Quest’ultimo, nel suo famoso Tractatus de Balneis (Città di Castello, 1417), scriveva che l'acqua del bagno «è famosissima e priva di qualsiasi odore e sapore... Queste terme sono efficacissime per i dolori delle articolazioni e per le malattie nervose, sopratutto se causate dal freddo. Sono adatte per i dolori nervosi e per le malattie delle articolazioni avvenute spontaneamente, in seguito a lussazioni e quale residuo di precedenti torture. Prosciugano le ulceri e curano quelle che sono difficili da cicatrizzare. È di giovamento per le donne sterili e le fa concepire quando la sterilità è dovuta all'umidità dell'utero, perché la prosciuga per finire, serve a tutte quelle malattie in cui è necessario un prosciugamento».

La stazione termale, che attirava importanti personalità, fu celebrata anche dal filosofo Michel de Montaigne, che vi soggiornò oltre due mesi nel 1581 per curarsi da una calcolosi renale. Le acque dei Bagni furono descritte da eminenti medici come Gabriele Falloppia e Andrea Bacci nel Cinquecento, Lodovico Martini e Fabrizio Ardizzone nel Seicento, Giuseppe Duccini, Giuseppe Zambeccari e Domenico Moscheni nel Settecento. Duccini, per esempio, ne metteva in evidenza la virtù di favorire l'espulsione dei calcoli: «L'acqua della Villa è meravigliosa, particolarmente per l'espulsione de' Calcoli, e delle Renelle, per nettare l'ulcere, e le piaghe interne, ed esterne. [...] Stando il paziente in Bagno, e dimorandovi almeno un'ora con tutta la dovuta quiete, si vien necessariamente a umettare a poco a poco la cute, ed aprirsi insensibilmente mediante il calor del medesimo Bagno i meati, e i pori di essa; per i quali insinuandosi entro di noi quest'acqua calda, non solo rilascia le viscere, ma dilata anche le strade, e i condotti delle reni, dentro a' quali era il calcolo racchiuso, e in questa guisa dolcemente ne promuove l'espulsione». Poco oltre la metà dell’Ottocento, l’analisi chimica e le proprietà terapeutiche delle diverse sorgenti furono compendiate dall’allora medico-direttore delle terme Alessandro Carina.

Sotto il governo di Elisa Bonaparte Baciocchi, Bagni di Lucca ebbe un periodo di grande prosperità, divenendo uno dei centri termali più famosi in Italia e all'estero, in concorrenza con i vicini Bagni di San Giuliano e di Montecatini. In seguito, la cittadina ricevette un ulteriore sviluppo sia come centro curativo, sia come luogo di villeggiatura, divenendo meta privilegiata nel colto e raffinato gran tour ottocentesco.

Le acque sgorgano da cinquantatre sorgenti con una temperatura compresa fra 39 e 54 gradi centigradi. Sette sono gli stabilimenti termali storici di Bagni di Lucca: in località Bagni Caldi si trovano lo stabilimento “Jean Varraud”, l’unico al momento ancora in funzione, e il Bagno San Giovanni; a Ponte a Serraglio sono ubicati il Bagno Cardinali, oggi privata abitazione, il Bagno Bernabò, le Docce Basse, detto anche Bagno Rosso, e l’ex Ospedale Demidoff; infine, sopra il Capoluogo, si trova il Bagno alla Villa, attivo fino agli anni Cinquanta del Novecento.