Sono le più grandi terme di Roma, costruite tra gli anni 298 e 306 d.C. L'impianto termale si rifà a quello delle Terme di Traiano sul colle Oppio, con una grande esedra semicircolare e il calidarium rettangolare con tre nicchie semicircolari. Seguivano poi il tepidarium, un’aula basilicale e la piscina rettangolare, tutti disposti su un asse centrale; su entrambi i lati di quest’asse si aprivano ambienti disposti simmetricamente: palestre, spogliatoi e ambienti di servizio. Gran parte di queste strutture sono ancora visibili nella chiesa di San Maria degli Angeli, che occupa l’aula centrale, la basilica, e parte della piscina. Gli ambienti compresi tra la basilica e la palestra sono occupati dal Museo delle Terme. Una sala ottagonale, anch’essa sede del Museo Nazionale Romano, si trova nell’angolo occidentale, all’incrocio con l’odierna Via Parigi. Ai lati della grande esedra erano due aule circolari, una delle quali, sul lato ovest, è stata trasformata nella chiesa di San Bernardo alle Terme. Tra queste e l’esedra, forse avente funzione di teatro, erano due sale rettangolari, probabilmente biblioteche. Sul lato opposto sono ancora conservate due esedre appartenenti all’angolo orientale del recinto, dove si svolgevano conferenze e letture pubbliche.