Ligadas ao Decúmano por um pórtico com arcos que monumentalizavam este lado da rua, as termas foram criadas no final do século I d.C. mas foram reconstruídas pelo Imperador Adriano (117-138 d.C.) e completadas em 139 d.C. pelo Imperador Antoninus Pius. O percurso interno passava através de duas salas decoradas com mosaicos figurativos e chegava até o frigidarium (sala para banhos frios) (A), com banheiras e um piso em mosaico. Deste último se passava para as salas aquecidas, duas tepidárias (B-C) e um calidarium (D), este último com banheiras para banhos quentes. O setor ocidental do complexo em vez era ocupado pelo espaço aberto do ginásio (E), rodeado por uma colunata de mármore, onde se realizaram atividades gímnicas. Finalmente, as habitações com entradas independentes encontravam-se nos andares superiores do edifício. As termas foram restauradas até ao século IV d.C.
Retrato de Plotina proveniente do frigidarium das Termas de Neptuno (coleção do Museu Nacional Romano)
Busto de Septímio Severo proveniente do calidarium das Termas de Neptuno (coleção do Museu Nacional Romano)
Retrato de um eunuco ou artista proveniente do frigidarium das Termas de Neptuno (coleção do Museu Nacional Romano)