Le Bain d'En Haut, baptisé Bain de César en 1788, est le premier qu'aménagent les moines de Saint-Savin à l'initiative de l'abbé Bernard III sur l'actuel site de Pauze, non loin des bassins gallo-romains, dès le 11e siècle. Ils poursuivent le développement de l'activité balnéaire avec les aménagements des Bains du Milieu (ou des Espagnols) et d'En Bas (ou des Pères ou des Cagots) au cours de la même période. La notoriété du site, bien entretenu, se développe vers le 14e siècle. De petites proportions, le Bain de César est alors équipé d'un bassin ou piscine voûté, comme de nombreux sites de bains de la fin du Moyen Âge au 18e siècle, qui sera d'ailleurs décrit par Théophile de Bordeu en 1746. Cette eau, soignant les maladies respiratoires était vendue en bouteille sous le nom d'""Eau minérale de Cauterets"".£Au tout début du 19e siècle, l'établissement toujours en activité mais négligé se présente sous la forme d'un petit édifice rural, doté de deux cabines ""obscures"", d'un pan de toit unique épousant la pente de la montagne et d'une façade principale percée de trois ouvertures en plein-cintre.£Après le premier projet de descente des eaux vers le village (Thermes de Bruzaud), une seconde opération permet de canaliser les sources de César, des Espagnols et de Pauze, ce qui donne lieu à la construction des Thermes de César et des Espagnols conçus par l'architecte départemental Pierre Artigala à partir de 1832 en concertation avec divers médecins thermaux dont le docteur Buron. Le projet, dont le budget notamment financé par la vente de 8.000 sapins atteint 450.000 francs en fin de chantier, est présenté au Conseil des Bâtiments civils à six reprises entre 1833 et 1836 (nombreux défauts observés, non-respect du programme) avant d'être enfin validé le 5 décembre 1835 et le 12 avril 1836 sur ""l'insistance d'Artigala qui l'emporte"" et malgré, entre autres, des ""réserves sur l'aspect de la façade qui n'a pas le caractère des édifices de ce genre"".£Après un début de chantier en 1838, concluant deux ans de procédure de vérification concernant l’entrepreneur adjudicataire, le nouvel établissement ""de César et des Espagnols"" est finalement achevé en 1846, mais complétés par d'autres travaux incombés à d'autres maîtres d'oeuvre jusqu'en 1849. Entre-temps, l'ingénieur Jules François reconfigure le captage des sources du groupe nord en aménageant des galeries souterraines en 1843. Parallèlement la source de César alimente d'autres établissements (Bains de Pauze-Nouveau, Bains du Rocher-Rieumiset). Les sources de César, des Espagnols et de Pauze Vieux sont déclarées d'intérêt public par le décret impérial du 31 mars 1859. En dépit du nombre important des établissements thermaux à Cauterets, celui de César en devient la figure de proue en raison de l’antériorité et des vertus de sa source.£Une première extension est accolée au nord du bâtiment originel entre 1922 et 1933 par l'architecte départemental Jules Noutary. Les Thermes de César font ensuite l'objet d'une importante modernisation en 1964 puis reçoivent une nouvelle extension, dont l'entrée latérale reprend le parti de la façade principale conçue par Artigala, en 1999.