Pendant le XIXe siècle, les sources, bains et fontaines appartiennent à la famille de Fleury, originaire de Toulouse et compte trois bains : les Bains chauds, les bains de la Reine et les Bains doux, excentrés, au nord du village. .
Le Bain Doux ( reconstruit totalement entre 1819 et 1854) comportait quant à lui quatre piscines d'eaux communes dans son état de ancien. L'espace est divisé en deux parties séparées par un vestibule, l'une pour les hommes, l'autre pour les femmes.
Chaque espace comprenait un bain chaud, alimenté directement par la source dont l'eau était à 48°, et un bain tempéré (le parcours plus long de l'eau permettait son refroidissement). L'eau sortant de ces piscines alimentait un bassin dévolu aux indigents.
L'édifice est reconstruit totalement entre 1819 et 1854 : les bassins disparaissent au profit de cabinets avec baignoires. L'établissement se spécialise dans le traitement des maladies de peau.
La famille Fleury est expropriée par un jugement du 17 juin 1889. Une société administrative est fondée le 8 avril 1896 par les repreneurs, pour relancer la station : la Société particulière et civile d'administration des Bains de Rennes. Le Bain Doux fait alors partie de l'ensemble thermal géré par la nouvelle société.
Le 17 avril 1898, les source sont déclarées d'intérêt public et un périmètre de protection est établi. La société de 1896 se divise en deux sociétés rivales : la compagnie des eaux minérales et thermales de Rennes-les-Bains et la Société de Rennes Thermal. Les deux sociétés fusionnent le 7 juillet 1967 sous le nom de Rennes Thermal qui gère les trois bains, Forts, de la Reine et Doux.
En 1982, les thermes sont rachetés par la Ville qui fait réaménager les sources et augmenter les capacités d'accueil. En 1992, la crue du Sals, le 26 septembre, provoque des inondations et la destruction partielle du Bain Doux mais il était alors déjà désaffecté.