Le fort se situe sur un piton, à l’emplacement d’une tour défensive primitive. Il surplombe la vallée, le village d’Amélie-les-Bains et le confluent du Tech et du Mondony et protège les passages de Saint-Laurent-de-Cerdans. Il est construit quelques années après le Traité des Pyrénées de 1659.
En 1668, le Roi Louis XIV vient de signer le traité de paix à Aix-la-Chapelle, mettant un terme à la guerre de Dévolution (1667-1668) entre la France et l’Espagne. Le Roi demande d’entreprendre des travaux de fortifications des places fortes du Roussillon. Aux Bains d’Arles, une tour primitive datant de 1240 et fortifiée en 1303, est d’abord intégré aux premiers plans de fortification, avant d’être rasée.
La construction d’une nouvelle place forte est engagée (1670-1674). Les plans sont établis par l’ingénieur militaire Jacques Borelly de Saint-Hilaire et Rousselot exécute les travaux. En 1674, les travaux ne sont pas encore achevés et le fort est assiégé par les Espagnols. Le siège ne dure pas, mais on envisage alors de détruire le fort.En 1678, l’ingénieur et architecte militaire Sébastien Le Prestre de Vauban (1633-1707) devient commissaire Général des Fortifications du Royaume. Il est chargé par le Roi de renforcer la protection du territoire. Il parcourt le pays dans le but d’améliorer les défenses côtières et terrestres. Il se rend au Fort-les-Bains en 1679 et rédige un mémoire sur les améliorations à apporter pour améliorer le système défensif. Vauban estime que Fort-les-Bains a un rôle à jouer dans la fortification de la frontière, même s’il ne se situe pas en première ligne. Le fort est alors modifié suivant les indications de Vauban.
Le fort connait un nouvel assaut espagnol. Il est assiégé pendant 44 jours avant d’être pris du 14 juin 1793 au 1er mai 1794. La paix signée en 1796 marque la fin des assauts au Fort-les-Bains.
Le fort est occupé par l’armée jusqu’au XIXème siècle. Lors de la construction de l’hôpital thermal des armées (1840-1855), le fort accueille encore des soldats.
L’édifice est classé au titre des monuments historiques le 18 décembre 1909, puis vendu en 1911 à Anthème Charles Marc, un particulier, et à son épouse, Fanny Marc, sculptrice célèbre dans le Vallespir pour ses réalisations. Elle a participé notamment au salon de Paris en 1906 et à l’exposition du Palais des Beaux-arts de Monte Carlo en 1912. Elle devient l’unique propriétaire à la mort de son époux en 1928.
En 1936, Fanny Marc fait don du fort à l’Association des Blessés du Poumon, dirigée par Albert Delsuc à Paris. Le Fort-les-Bains fait partie des Fortifications de Vauban, inscrites au Patrimoine Mondial de l’UNESCO en 2008.
Aujourd’hui, le fort et son chemin d’accès sont une propriété privée. On ne peut le visiter ni s’en approcher.
