Les thermes impériaux (maquette de la ville au IVe siècle). Les thermes impériaux (2005) vers midi Les thermes impériaux (2004), vus de l'extérieur

Le site fut aménagé vers l’an 300 de notre ère en tant qu’ensemble monumental dédié à l’empereur Constance Chlore et à son fils Constantin, qui avaient fait de Trèves leur résidence. Les édifices comportaient entre autres une halle autoportante semblable à la Basilique de Constantin, et de taille voisine. Conformément aux normes romaines pour des bains publics aussi importants, on aménagea de nombreuses galeries souterraines pour le chauffage et la vidange de l’eau. Le diamètre du dôme en maçonnerie qui surplombe le tepidarium atteint 16,45 m[1].

On a pu constater à propos de ces souterrains et ces infrastructures d'exploitation que les bains des thermes n'ont jamais été réalisés ; car après le transfert du palais de Constantin à Constantinople ces bâtiments demeurèrent désaffectés, jusqu'à ce que l'empereur Valentinien les convertisse en caserne en 360. Cette nouvelle caserne pouvait recevoir entre 800 et 1 000 hommes de la garde montée de Valentinien. La halle autoportante géante, à l'ouest, fut rasée et les hypocaustes du bâtiment ouest comblés. Seul subsista le caldarium primitif (bain chaud), c'est-à-dire la halle orientale avec ses trois absides et son entrée, une basilique à colonnes utilisée par la suite comme tribunal.

Plus tard, le bâtiment fut intégré comme porte fortifiée (Stadttor) aux remparts médiévaux, l'une des fenêtres de l’abside méridionale ménageant le passage à l'intérieur de la ville. Ce n'est qu'en 1808, alors qu'on jetait à bas les anciennes fortifications, qu'on tomba sur les fondations des bains antiques, bien plus étendues que cette porte[2].

En prévision des commémorations du jubilé des 2000 ans de la ville de Trèves, on avait réhabilité les thermes impériaux avant 1984. Au début des travaux, seuls les bandeaux voûtés des fenêtres des absides étaient visibles ; des rouleaux supérieurs de l'arcature ne subsistaient que des moellons détachés. Une partie des travaux de rénovation consista à réparer ces voûtes, une mesure de consolidation. Certains spécialistes locaux considèrent ces mesures de réparation inutiles ; ils déplorent que ces travaux n'ont servi qu'à attirer le touriste, et que les ruines ont été durablement défigurées par l'appareillage de pierres blanches et de briques rapportées, et par le ragréage hâtif en terrasse du faîte des toitures de l'abside orientale.

Entre 2005 et 2006, un hall d'accueil pour les touristes et les visiteurs a été édifié à l'emplacement des ruines au nord par le cabinet d'architecte Oswald Mathias Unger : il sert aussi pour les animations saisonnières qu'accueille le site (surtout des concerts et des spectacles antiques).

La grande palestre (un gymnase à ciel ouvert) dans la partie ouest des thermes, est aujourd'hui une aire engazonnée ouverte au public, encore parsemée des ruines de la partie ouest des thermes, hautes par endroits de près d'un mètre. Cette palæstra accueille occasionnellement des forains pour le spectacle annuel « Du pain et des jeux » ou pour d'autres manifestations, tandis que le reste du temps les citadins s'y adonnent à des divers jeux et activités sportives.