Le plan de l'établissement thermal dressé en 1822 par l'ingénieur Belvèze permet de connaître l'organisation paysagère du parc d'Audinac pendant cette période. La plus grande partie de l'espace était occupée par des prairies, notamment au nord et au sud-est. Deux grandes allées de platanes structuraient la partie ouest du parc. La première longeait la route de Saint-Girons, la seconde située plus à l'est reliait l'établissement thermal à l'hôtel. Les deux allées se rejoignaient devant ce dernier bâtiment.
Le parc a fait l'objet d'un réaménagement au cours des années 1840, en parallèle de la construction du nouveau bâtiment des bains. Il semble que lors de ces travaux paysagers seule l'allée qui existait à l'est ait été conservée. Le nouvel établissement thermal ayant été bâti légèrement plus au nord que le bâtiment des bains primitifs, il se trouvait à l'extrémité de l'allée. Un étang, agrémenté d'une île accessible par un pont en bois, a été creusé à l'est de cette dernière. Le parc thermal, réaménagé par le paysagiste toulousain M. Fraïsse, constitue alors un « petit parc enchanté » où « la nature et l'art se trouvent parfaitement harmonisés » (Castillon, 1851, p. 29).
À partir de 1941 le parc de l'établissement thermal d'Audinac-les-Bains a connu des transformations importantes en raison de l'occupation du site par l'Armée. Outre les multiples baraquements qu'ils bâtissent pendant cette période, les militaires construisent une piscine pour les besoins du centre d'éducation Bayard, ainsi qu'une piste d'athlétisme. Cette dernière a disparu lors de l'aménagement du parc thermal en base de loisirs au début des années 1980. Il semble que les militaires aient aussi comblé l'étang qui avait été créé dans le deuxième quart du 19e siècle. Celui qui existe aujourd'hui a été creusé lors de la création de la base de loisirs. Enfin, la piscine a été reconstruite lors de la transformation du site en camping, au tout début des années 1990. C'est également à cette époque que les courts de tennis ont été aménagés. À proximité, un ruisseau a été créé afin de permettre l'écoulement de la Source des Bains ainsi que de la Source Louise. Enfin, il existe aujourd'hui un bassin maçonné, situé non loin de cette dernière source. Il a vraisemblablement été modifié lors des travaux réalisés à la fin du 20e siècle.
