Spre capătul de sud al falezei, lângă staţia „terminus” de autobuze, au fost descoperite şi cercetate parţial în anul 1964, vestigiile unei construcţii antice, cunoscute sub numele de „Lentiarion”. Prin natura materialului constructiv şi a stilului arhitectonic, s-a dovedit că aici se afla edificiul băilor publice, care era strâns legat de complexul cu mozaic, a cărei prelungire de sud o reprezenta. Edificiul se compunea din mai multe săli şi camere (vestibule) distruse, din nefericire, în mare parte, de lucrările edilitare moderne. Totuşi, s-a păstrat sala principală a clădirii şi un vestibul prevăzut cu o scară de legătură între edificiu şi nivelul de călcare al orașului oraşului. Lungă de 30 m şi lată de 10 m, sala principală era pavată cu dale mari de marmură.
Peretele longitudinal de est, construit cu spatele la faleză, este relativ bine conservat (înălţimea maximă 5,40 m). El se compune, de fapt, din două ziduri lucrate în rânduri alternative de cărămizi şi blochete de calcar – aflate la 0,50 m distanţă unul faţă de altul – şi în care s-au practicat numeroase orificii, care permiteau o permanentă circulaţie a aerului. Şi într-un caz şi în celălalt, este vorba de soluţii obişnuite în tehnica romană, care urmăreau protejarea construcţiilor de pericolul igrasiei şi încălzirea egală a edificiilor, îndeosebi în timpul rece, prin circulaţia aerului cald produs în instalaţiile de încălzire (hypocaust).
Din sala centrală a termelor, prin una din intrările de pe latura de sud se pătrundea într-un vestibul larg (cca.60 m²) pardosit cu dale de piatră, de unde o scară cu trepte largi urca la nivelul oraşului. Sub scară exista o încăpere anexă, cu acoperişul boltit, lucrată din cărămizi.
În spaţiul din afara edificiului, pe toată lungimea zidului de vest (distrus până la nivelul pardoselii în perioada modernă) s-au găsit orânduite tuburile de ceramică ale sistemului de încălzire subteran (hypocaust). Aerul cald şi aburul produse în această instalaţie încălzeau în mod egal pereţii clădirii (în zidul de sud s-au găsit încastrate, pe înălţime, tuburi ceramice prin care circula aerul încălzit), iar în substrucţia zidurilor au fost descoperite câteva canale cu aceeaşi destinaţie.
Un element deosebit de important în cunoaşterea funcţionalităţii acestui complex este dat de descoperirea unei inscripţii pe arhitrava ancadramentului intrării de est. Descifrarea inscripţiei în limba greacă a permis concluzia că edificiul de faţă adăpostea una dintre băile publice ale oraşului, ale cărei anexe fuseseră ridicare prin cheltuiala personală a unui cetăţean numit Hermippos, fiul lui Attas (mai exact, cea denumită Lentiarion, un vestiar în care se presupune că se păstrau țesăturile din in utilizate în interiorul edificiului).
Impunătoarea construcţie termală de la Tomis se cunoaşte însă destul de puţin, numeroase încăperi şi compartimente specifice băilor fiind ascunse în pământul de sub faleza oraşului. Totuşi, dimensiunile sălilor degajate permit reconstituirea, în mod imaginar, a proporţiilor arhitectonice monumentale ale clădirii, ridicată cel mai probabil în aceeaşi perioadă cu Edificiul roman cu mozaic.
Imaginați-vă, în urmă cu 1700 de ani aici, romanii veneau în aceste terme pentru a-și împrospăta trupurile, dar și pentru a socializa.
Cercetătorii sunt de părere că băile publice romane de la Tomis au fost construite, cel mai probabil, în vremea lui Dioclețian, unul dintre cei mai vestiți împărați ai Imperiului Roman și au o suprafață de zeci de hectare.
