Die große und die neben ihr gelegene kleine Therme in Tlos bilden einen Bade- und Sportkomplex und damit eine räumliche Einheit.
Die größere Therme weist einen Grundriss mit drei nebeneinanderliegenden Räumen auf, die dem römischen Badeablauf folgte: apodyterium, frigidarium, tepidarium und caldarium. Das frigidarium wurde mit einer Apsis ausgestattet, deren Arkadenfenster einen herrlichen Blick auf das Xanthos-Tal gestatteten. Die Räume waren mit Tonnengewölben gedeckt, wobei das Gewölbe des mittleren Raumes in einer späteren Zeit unterteilt wurde.

Die kleinere der beiden Thermen verfügte über zwei Badesäle und einem rechtwinklig dazu angeordnetem apodyterium (Umkleideraum) von wo aus man auf die nördlich gelegene Palästra gelangte. Die Tonnengewölbe der Säle sind noch im Ansatz erhalten.