Déjà mentionnées à la première moitié du XVIe siècle, lorsque le Roi Charles Emmanuel III décida d'utiliser les bains de Valdieri, un édifice et d'autres constructions furent bâtis rapidement pour héberger les Thermes. Cavour décrit le lieu-dit de Valdieri comme "le plus riche en eaux salutaires de tout le Pays et peut-être aussi de toute l'Europe". Victor Emmanuel II, qui visita la Vallée Gesso pour la première fois juste en 1855, devient un habitué des Thermes et le 10 juillet 1857 il ordonne la pose de la première pierre de ce qui est aujourd'hui l'Hôtel Royal.
Les eaux thermales sulfureuses jaillissent à des températures de 50-75°, qu'on juge ne pouvoir être atteintes que par les eaux qui descendent à une profondeur de 4500 mètres!