La salle tiède ou tepidarium se trouvait forcément en un point intermédiaire du parcours, entre la zone la plus chaude et la plus froide. Il s’agit d’une salle plus vaste, la seconde en termes de surface après l’apodyterium. Les utilisateurs s’y remettaient de l’extrême chaleur (s’ils venaient du caldarium) ou du froid intense (s’ils venaient du frigidarium), et ils pouvaient y converser, s’y faire masser, voire manger et boire.

Le sol communiquait par en-dessous avec l’hypocauste du caldarium, afin d’y maintenir une température agréable. La salle, couverte d’une voûte en berceau, présente en son secteur sud une galerie à trois arcs soutenus par des colonnes, et un sol légèrement surélevé. Compte tenu des dimensions et de la disposition des lieux, il semblerait que les nonnes capucines (anciennes propriétaires) en avaient fait la cuisine de leur couvent.