Implanté en face de la pile romaine et quoique très restaurés, les thermes conservent une salle voûtée et une piscine dont l'ensemble des auteurs, selon la Carte archéologique (op. citée), s'accordent à penser qu'elles sont d'origine antique.
Les eaux de Labarthe-Rivière, d'une température de 24°, sont analysées une première fois en 1816 par le docteur Saint-André. En 1819 l'effet médicamenteux des eaux est "démontré depuis longtemps". Les eaux minérales de Labarthe-Rivière appartiennent alors à un dénommé Estrampes avocat. Ce dernier reçoit le 27 juin 1816 la première des quatre médailles d'émulation décernées par la société de médecine de Toulouse. Un hôtel est fondée par Bertrand Gazave en 1819 pour loger les nombreux malades qui affluent grâce à la réputation croissante des eaux de Labarthe-Rivière. Ceux d'un certain rang y trouvaient jusqu'alors difficilement de la nourriture convenable (Journal politique et littéraire de Toulouse et de la Haute-Garonne, 17 mai 1819 p. 4 et 14 juin 1819, p. 4).Toutes les commodités se trouveront dans le nouvel hôtel annonce le journal : des appartements propres et bien meublés, une belle basse-cour, un joli parterre, un vaste vivier, bien peuplé, un magnifique jardin à l'ouest et un beau pré au nord avec des arbres fruitiers. Cette année 1819 semble une année clé car l'article du 17 mai 1819 précise "les étrangers y trouveront plus facilement, que les précédentes années, des appartements propres et commodes et des auberges pour y prendre leurs repas, à leur plus grande convenance ; ils seront également servis dans leurs logements s'ils le désirent".
L'autorisation d'exploitation est accordée par décret le 26 juin 1824 et le docteur Milhet, médecin de l'hospice et des prisons de Saint-Gaudens est nommé la même année médecin inspecteur. A cet époque la station compte deux établissements, l'un avec des eaux salines destinés aux embarras gastriques, bilieux et intestinaux, l'autre avec une source saline légèrement sulfureuse et une seconde ferrugineuse. Trincaud La Tour les décrit en 1827 (op. citée p. 94) : les eaux "sont administrées dans deux établissements qui appartiennent à des particuliers. Le plus ancien, celui appartenant aux sieurs Cazaux et Chanfreau, contient dix baignoires en bois. L'autre, qui est la propriété du sieur Etrampes, en contient douze, toutes également en bois". Ces deux bâtiments, dont l'un a été transformé en habitat, sont connus par des photographies anciennes. Trincaud La Tour juge aussi que le village de Labarthe possède des ressources suffisantes pour se loger qu'on s'y procure aisément le nécessaire. La station profite de sa proximité avec la grande route de Toulouse à Bagnères-de-Luchon.
Les eaux de Labarthe-de-Rivière ont été analysées en 1863 et publiée l'année suivante par le chimiste Edouard Filhol qui conclut "on peut affirmer dès à présent que, par sa composition chimique, cette eau mérite de prendre rang à côté des eaux minérales ferro-mangnésiennes les plus remarquables, et qu'elle est digne sous tous les rapports d'appeler l'attention des médecins".
En 1910, l'hôtel et l'établissement thermal sont à vendre (La Dépêche, 27 février 1910 p. 8). La matrice indique que Léon Dieulafé, professeur à la faculté de médecine de Toulouse en est propriétaire en 1913. En septembre 1912, un syndicat d'initiative est créé à Labarthe-Rivière montrant les ambitions touristiques de la station. En 1913, se réunit la première assemblée constitutive de la Société des thermes des Convènes, société anonyme au capital de 300 000 F (La Dépêche, 23 avril 1913, p. 4). La même année, une série d'annonces publiées dans la Dépêche fait l'éloge des thermes des Convènes "établissement moderne, dernier confort". Les eaux des sources Livie et Julie sont alors également en vente chez les pharmaciens et dépositaires d'eaux minérales. "Les thermes des Convènes, avec tout leur confort, sont définitivement aménagés. La clientèle afflue tous les jours de plus en plus nombreuse ; la Villa des Thermes et les maisons meublées, dont l'aménagement est dû à l'activité des membres du Syndicat d'initiative, reçoivent tous les jours des touristes et des malades venus de Toulouse, de la région et des départements voisins" (Pyrénées et Océan, 10 août 1913). En 1922, Labarthe-Rivière est toujours en fonctionnement : la station apparaît dans une liste publiée par le Figaro (19 juillet 1922, p. 5) de stations où se traitent les maladies des femmes. La société des thermes des Convènes est dissoute et l'établissement thermal est mis en vente en 1927 (Express du Midi, 07 juin 1927) avec son matériel, les sources et les terrains. D'après la matrice c'est Raymond Dieulafé, résidant allées Saint-Michel à Toulouse, qui en fait l'acquisition en 1929. En 1933, la station est à nouveau référencée, notamment dans une série d'annonces publiées dans la Dépêche où il est précisé que les eaux de Labarthe-Rivière sont également vendues en bouteilles pour cures à domicile.
La municipalité de Labarthe-Rivière fait construire entre 1937 et 1939 un kiosque à musique pour obtenir le statut de station climatique. L'établissement thermal est acheté par la commune en 1943 et un terme est mis à l'exploitation thermale en 1953. En 1987, l'établissement est transformé en salle communale.
