Plus ancien site thermal connu à Cauterets, les Bains du Milieu ou source de Pauze, qui doit son nom à son propriétaire au 17e siècle, le chirurgien Nadau Pose, a vu diverses constructions se succéder et coexister dans ses environs. C'est à quelques mètres de l'édifice actuel qu'est mis au jour le bassin gallo-romain en 1965. Le premier village baptisé Cauterets-Dessus et composé de constructions de bois à flanc de montagne se développe à l'initiative de l'abbé Bernard III de Saint-Savin autour de cette source entre 1075 et 1317. A proximité de la résurgence, les moines de Saint-Savin aménagent la piscine dite Bains d'En Haut (ou de César), puis les Bains d'En Bas (ou des pères ou des Cagots), qui semblent fréquentés sans interruption depuis cette époque.£A la fin du 18e siècle, la source dispose de quelques cuves et se trouve dans un état très dégradé, ce qui implique la reconstruction de l'établissement des Bains de Pauze un peu plus bas en 1804. Appartenant à un dénommé Pierre Cazenave Manuguet, il compte alors treize cabines de bains, une buvette et une douche.£En 1833, les sources de César, des Espagnols et de Pauze sont canalisées vers le nouvel établissement de César bâti en 1838 tandis que les Bains de Pauze Nouveau sont édifiés en 1843 non loin de la source. Pauze Vieux est d'ailleurs racheté par la commission syndicale de la vallée de Saint-Savin le 24 janvier 1838 pour 30.000 francs. Après l'intervention de l'ingénieur Jules François, auteur des galeries souterraines visant à capter les sources du groupe Nord (César, Espagnols), la source de Pauze Nouveau disparaît. Mais l'ingénieur indique que la reconstruction des thermes de Pauze Vieux fait partie intégrante de ce projet d'ensemble. Cet établissement de bains, traitant les maladies dermatologiques, est donc reconstruit en 1852 d'après les plans de Jules François et de son collaborateur architecte Bérot qui le dotent notamment d'une terrasse avec panorama sur le village. Les travaux, achevés en 1854, sont exécutés par l'entrepreneur Soulas. La source figure parmi les résurgences du groupe Nord qui sont classées d'intérêt public par le décret impérial du 31 mars 1859. L'édifice, partiellement détruit par une avalanche, est restauré en 1906 par l'architecte G. Larrieu.