Un vaste ensemble thermal antique (IV° siècle après -J.-C.) a été révélé par une série de fouilles archéologiques menées, avant la seconde guerre mondiale, par Jules Formigé et Henri Rolland.
Ces thermes encore visibles à l'hôtel de Sade sont les vestiges d'un édifice public ou privé bâti en pierre de taille et petits moellons.
Légende : Hypocauste des thermes
Datant de la fin de l'Antiquité, ils sont remarquablement bien conservés grâce à des réutilisations successives au cours des siècles suivants. Les thermes étaient à usage public et non privé comme ont pu le témoigner les différentes études et fouilles réalisées sur le site depuis les années 1940. Au sein de l'hôtel de Sade nous retrouvons, malgré un réemploi aux époques successives, les différents espaces de l'ensemble thermal avec le frigidarium, le caldarium, le tepidarium, la palestre, le sauna ou les pièces chauffées par le sol (hypocaustes).
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