Le terme di Saturnia hanno origini molto antiche, come testimoniano alcuni reperti etruschi ritrovati nella zona. Furono apprezzate anche dai Romani, che ne fecero una stazione di sosta lungo la via Clodia. Nel Medioevo, come molti altri centri termali, Saturnia registrò una fase di declino. Alterne furono le vicende dei secoli successivi. Alla fine del Settecento il naturalista Giorgio Santi, descrivendo il territorio delle due province senesi (Grosseto e Siena) nel suo Viaggio secondo per le due provincie Senesi, non mancava di parlare della «diruta e deserta Saturnia», le cui acque erano utilizzate, sin dai tempi più remoti, per le malattie degli uomini e per quelle del bestiame: «Vengon a far' uso di questi Bagni per immersione e Uomini, e Bestiame, essendo essi, e con ragione, accreditati per la cura dei mali cutanei. Il loto pregno di Zolfo depositato dall'acqua nel Vascone si raccoglie, si riduce in piccole masse rotonde, e si vende così seccato ai Pastori, i quali rammollendolo poi con acqua ne fan frizioni alle Pecore scabbiose, e per l'attività del Zolfo spesso con buon successo».

Santi non solo descriveva il Bagno di Saturnia e il Bagno Santo, ma proponeva anche un'ipotesi sull'origine dei travertini così abbondanti in quella zona: «L'aspetto dei Travertini mi fece giustamente, io credo, pensare, che in tempi antichissimi, ed anteriori alla fondazione di Saturnia sorgesse sull'alta, e pianeggiante cima di quel colle l'acqua del Bagno attuale, che quivi accumulando incrostazioni, e sedimenti venisse a formar quelle masse di Travertino, le quali superioreggiando, e dilatandosi finalmente ne acciecarono le Sorgenti, e ne ostrussero il corso: che così obbligata a farsi strada altrove dovè sgorgare nella pianura aggiacente, ove trovasi adesso, per quindi pure subir col tempo nuove ostruzioni, e nuovi cambiamenti di sito».

Agli inizi del Novecento, grazie a migliori condizioni ambientali, debellata la malaria che in passato aveva duramente colpito la Maremma, le terme subirono una ristrutturazione complessiva, imponendosi come un importante e spettacolare luogo di turismo termale. Oggi le acque e i fanghi di Saturnia, famosi in tutto il mondo, sono impiegati per la cura di molte malattie.