Die Baugruppe der Römischen Bäder entstand zwischen 1829 und 1840 als Gemeinschaftsarbeit von Karl Friedrich Schinkel (1781–1841), dem Kronprinzen Friedrich Wilhelm (IV.) (1795–1861) und Ludwig Persius (1803–1845). Nacheinander entstanden das Hofgärtnerhaus, der angrenzende Pavillon als römischer Podiumstempel mit Pfeilerportikus, das Gehilfenhaus, die große Laube, die Arkadenhalle und schließlich die Römischen Bäder. Der Name bezieht sich auf einige Innenräume im Stil antiker Villen und Thermen, wie sie einige Zeit zuvor in Pompeji und Herculaneum ausgegraben worden sind.
Charakteristisch für dieses Refugium Friedrich Wilhelms IV., das auch Alexander von Humboldt bei seinen Potsdam-Aufenthalten bewohnte, sind die flachen Satteldächer, ein Turm, asymmetrisch gefügte Baukörper, weinbelaubte Pergolen, eine Terrasse mit Blick über den künstlichen See hinüber zum Schloss Charlottenhof und den von Peter Joseph Lenné (1789–1866) geschaffenen Landschaftspark.