La piscine des chevaux est aménagée en même temps que le parc thermal, à l'angle nord-est de ce dernier. Elle apparaît sur tous les plans du parc entre 1859 et 1882. En 1883, l'architecte de la ville Brévié soumet un projet de reconstruction qui répond à une commande de la Ville. Ce projet assez modeste ne convient pas car il ne remplit pas les conditions voulues et son caractère architectural semble peu à à même de s'intégrer au cadre paysager des Quinconces et au quartier thermal qui est grevé de cette servitude. Bernard Castex, à son tour architecte de la ville, soumet un projet plus élaboré en février 1885, qui comprend un préau d'attente et une remise pour abriter la pompe à incendie. Ce projet n'aboutit pas sans que l'on en sache la raison et c'est finalement à cet emplacement qu'est construit le nouveau pavillon des bains émollients en 1895.

Le docteur Molinéry, dans un article de 1937, nous renseigne sur l'usage des eaux thermales pour le traitement des chevaux et des chiens, qui étaient aussi pratiqué dans d'autres stations thermales. A Luchon, dès 1857, le médecin vétérinaire Dulac soignaient ainsi les animaux de divers maux (bronchites, dartre, gale, coriza). Les chevaux pouvaient absorber jusqu'à 10 L par jour de l'eau issue de la source des Romains. Ils se baignaient aussi dans la piscine d'eau sulfureuse qui était complétée par deux baignoires pour les chiens.