對于湯崗子溫泉由來的真實性我們已無從考證，但唐太宗東征時期，將士們在此洗浴卻有史料記載。據《海城縣志》記載，唐貞觀十八年時，溫泉即已發現。據裨史記載：唐太宗李世民東征時曾至此并赴泉"坐湯"( 當地人稱沐浴為坐湯)，浴后大悅，并立"祈愿亭"以資褒獎。遼、金時曾在此設"湯池縣"，縣以泉而得名。據傳金太宗也曾來這里"坐湯"。溫泉附近有明崇禎三年所立《娘娘廟碑》，明崇禎年間，湯崗子溫泉以其"名池秀峰"之譽吸引了眾多善男信女爭相進香，各地商賈也云集于此。清乾隆年間，乾隆皇帝三次回盛京祭祖，途經湯崗子也曾駐蹕沐浴。溫泉附近現遺有《重修龍王廟》殘碑一塊，依稀可辨認："重修龍王廟碑"及"乾隆二十四年（公元1760年）"字樣。據此，可認為此處曾建有一座龍王廟，建、毀于何時已不可考。據口碑資料，在今溫泉水庫附近確有龍王廟遺址。建廟時間至少在清乾隆二十四年（公元1760年）以前。
晚清以來，湯崗子溫泉目睹了日俄侵略者在東北大地犯下的滔天罪行。
中日甲午戰爭和日俄戰爭期間，日軍和俄軍先后占領湯崗子地區，侵略者看中了這里神奇的泉水，建立官兵療養所，以供將兵療傷。1904年俄軍庫洛巴特欽將軍在湯崗子溫泉地設立官兵療養所。1905年8月30日，日軍大山大將的總司令部自大連移設于此地半成的房屋，謂"滿州軍總司令部"，并把此地兼做"陸軍轉地療養所"。
民國初年，日本的"滿鐵株式會社"設計并建造了以溫泉為中心的大公園，當時公園面積已達536764平方米，成為當時偽"滿洲國"著名的游樂場所。日本裕仁天皇的叔叔、二弟、三弟及日本駐奉天（沈陽）總領事大橋東一等都曾數次來此避暑享樂。
20世紀初期，滿鐵又修建了玉泉館和對翠閣。1931年11月13日，溥儀曾到這里的對翠閣樓上住了一個星期，又于1932年3月6日，在由旅順赴長春的途中，偕同皇后婉容及滿清遺老遺少第二次來到湯崗子，下榻對翠閣。
世態滄桑，斗轉星移，湯崗子溫泉屈辱的歷史已成為過去。新中國成立后，歷經滄桑的湯崗子溫泉又一次煥發了青春，成為全國最大的療養勝地和慢性病治療中心。她占地64萬平方米，擁有床位1300張，職工近千人。這里是國家衛生部認定的全國物理康復醫師培訓基地，同時也是遼寧省康復中心及遼寧省康復醫學研究會所在地，中華醫學會的《中華理療雜志》編輯部也設在這里。近10余年來，隨著對外開放力度的加大，通過與俄羅斯、日本、韓國等國家進行廣泛的合作，這里已逐漸走向世界，成為國際康復理療勝地。