La sala tibia o tepidarium necesariamente se encontraba en un punto intermedio del recorrido, entre la zona más caliente y la más fría. Se trata de una sala más amplia, la segunda más grande después del apoditerium. Aquí los usuarios se rehacían del calor extremo (si venían del caldarium) o del frío intenso (si venían del frigidarium), y podían conversar, recibir masajes o incluso comer y beber.

El suelo conectaba por debajo con el hipocausto del caldarium, para mantener una temperatura agradable. La sala está cubierta con bóveda de cañón y presenta en el sector sur una galería de tres arcos sostenidos por columnas, con el suelo ligeramente más elevado. Observando el tamaño y disposición del espacio, parece que las monjas capuchinas (antiguas propietarias del espacio) la habían utilizado como cocina de su convento.