Les premiers documents qui nous permettent de reconstruire l’histoire de ce complexe thermal, remontent à la première moitié du XVIe siècle. En 1588 la municipalité de Valdieri fait ériger le premier établissement pour les bains, même s’il faudra attendre encore deux siècles pour que les premières traces d’un développement considérable apparaissent. En effet, c’est en 1755 que le roi Charles Emmanuel III décide d’utiliser les bains de Valdieri. On construit rapidement un bâtiment tout au début en bois et après en maçonnerie, appelé « il Baraccone » (La grande Baraque), et d’autres bâtiments réservés aux thermes. Les événements de guerre liés à l’aventure de Napoléon, font en sorte que toutes possibilités de croissance s’arrêtent jusqu’à 1830. Dès cette année les travaux pour l’aménagement de la route qui monte de Sant’Anna commencent et en Juillet 1833 le roi Charles Albert y passera quatre semaines.
En 1855 une société se constitue pour créer une véritable station thermale. En Mars la Chambre des Députés et le Sénat votent, à Turin, la loi qui prévoit la vente, de la part du Domaine Royal à la société, des sources et des bâtiments qui faisaient partie du complexe thermal. Pendant la votation le Comte Cavour intervient : « La station de Valdieri est la plus riche en eaux salutaires de tout l’État ou voir de toute l’Europe. Je pense qu’il n’existe aucune station ayant une telle variété d’eaux si bienfaisantes ». Toujours en 1855 le roi de Sardaigne, Victor Emmanuel II, rend visite à la Vallée Gesso et à ses thermes en restant particulièrement touché par leur beautés naturelles et pour la forte présence de chamois et truites au point que les maires des municipalités de l’Haute Vallée, cèdent au roi, en raison de sa passion pour la chasse, les droits de pêche et de chasse sur une bonne partie de leurs territoires. C’est la naissance de la Réserve Royale de Chasse. La Maison Savoie construit, entre 1857 et 1870, sa résidence d’été à Sant’ Anna de Valdieri, les palais pour la chasse à S.Giacomo di Entracque et au Piano del Valasco. Aux thermes quatre chalets genre suisse sont édifiés, deux desquels existent encore. Complètement rénovés ils ont pris le nom de « Casa della bella Rosin » (Maison de la belle Rosin) et « Casino di Caccia » (Casino de la chasse). C’est en Juillet 1857, pour volonté du roi Victor Emmanuel II, que la première pierre de ce qu’aujourd’hui on appelle l’Hôtel Royal Centre de Bien-être des Thermes de Valdieri, est posée.
Depuis ce moment les thermes ont poursuivi leur chemin de croissance, avec rénovations et améliorations continuelles, en modernisant ses structures thermales et hôtelières. Grâce à la recherche scientifique, en collaboration avec l’Université de Milan, ils cherchent de développer des thérapies nouvelles pour une gamme toujours plus vaste d’indications thérapeutiques.