Connu au Moyen Age et déjà aménagé au début du 17e siècle, le Petit Bain est le premier établissement thermal implanté à l'intérieur de l’enceinte de la ville. Consistant à l'origine en un bassin en pierre exigu, spartiate et ne pouvant accueillir que cinq à six personnes, il faisait office de bain et buvette et fut couvert en 1675 pour la venue du Duc du Maine, bâtard de Louis XIV, qui l’a fréquenté accompagné de Mme de Maintenon et du médecin Fagon cette année-là et en 1677. C’est à cette occasion qu’est édifié le portail à colonnes ioniques marquant l’entrée des bains, aujourd'hui obturé. Propriété de la commune, il est mis en affermage sans droit de location en 1688 au profit de Jean de Lavedan, qui est contraint d’y aménager à ses frais deux bassins, et donc, de diviser l’espace originel. Il apparaît dès lors systématiquement sur les cartographies de la commune.£En 1803, le Petit Bain est à ce point dégradé que la commune l’afferme aux enchères avec mise à prix de 100 Francs et bail de 99 ans à l’attention du docteur Pinac qui résilie son contrat seulement trois ans plus tard. En 1806, il est affermé au profit du notaire Lias, qui, en raison de l’extrême vétusté de l'édifice et des installations, préfère canaliser les eaux vers un bâtiment neuf lui appartenant de l’autre côté de la rue, qui permet d’héberger les baigneurs et qui devient ainsi les Bains Lias.£En 1832, la ville, en vue de financer le chantier des Grands Thermes, vend le Petit Bain à Germain Lias pour la somme dérisoire de 1.200 Francs le bâtiment et 800 Francs les sources. Lias, qui entend ne conserver que la source et son droit d'exploitation, revend d'emblée l'emplacement seul à Marc Verdau, boulanger, qui s'empresse de réaliser des travaux sur l'immeuble et la parcelle validés par le préfet en 1834. Comme de nombreux bains privés intra-muros, le Petit Bain est asséché et doit abandonner son activité thermale en 1879 à cause de la construction du bâtiment abritant le casino et les néothermes, pour les besoins desquels la commune capte la plupart des sources de son enceinte primitive.