三瓶山の南側では、三瓶温泉の源泉から、黄土色の湯が、毎分およそ３，０００リットルの速さで湧出している。この温泉は、中国地方最大の湧出量を誇っている。三瓶温泉の湯は、源泉ではおよそ３６℃だが、山の南側にある町、志学の温泉地に流れ込む頃には、少し温度が下がっている。

三瓶山の温泉に関する最古の記録は、約千年前に遡るが、「三瓶温泉」という呼び名が確立したのは、１９５７年になってのことである。それ以前、この湯は、町のかつての名称を冠して、「シガク温泉」と呼ばれていた。「シガク」という名称は、もともとは三瓶山の４つの頂きを指す、四岳（「４つの山」）という字で書かれた。しかし、１７００年代後期、この地方の要人である今田知卿が、医師の訓練を受けるため、京都に向かった。彼は帰郷すると、自身の学問への愛情で、町民を元気づけたいと考え、町名の漢字を、同音意義語である志学（「学びの決意」）に変更した。今日では、旧称の「シガク温泉」を書く場合、この新しいつづりを用いる。およそ「学びの湯」という意味になる。

三瓶温泉は、酸化鉄が生み出す、深い、赤みを帯びた色の、塩化物泉である。三瓶温泉の湯は、非常に濁っている。湯の花（「温泉の花」）と呼ばれる不溶性の鉱物の微粒子が、天然のバスソルトとでも言うべき様子で、湯中に懸濁しているためである。実際、湯の花の微粒子は、抽出され、市販されることも多い。三瓶の湯に含有される他の鉱物としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムがあり、肌を美しくする効果があると噂されている。また、自然発生する少量のガスが、湯に、ほのかな気泡の感触をもたらす。

三瓶温泉には、数箇所の浴場がある。

【さんべ荘】

この由緒ある旅館では、日帰りで観光客が利用できるよう、風呂を開放している。男女別の露天風呂エリアには、多くの人が一緒に入る標準的な岩風呂がある。また、１～２人がやっと入れる程度の小さな風呂が１４個、設置されている。例えば、陶器風呂（陶器の浴槽）、檜風呂（ヒノキの浴槽）、釜風呂（調理用の鉄製の大釜）、樽風呂（酒の発酵のための木製の大樽）などがある。幸運の７人の神々（七福神）の像の近くに置かれた、大きな舟形の風呂もある。七福神は、ヒンドゥー教、道教、仏教、神道から選ばれた神々の一団である。（七福神は、願いを立てる者に幸運をもたらすと信じられ、帆船に乗り込んだ様子が描かれることが多い。）さんべ荘の風呂のもう１つの特色は、いくつかの温度を楽しめることだ。ほとんどの日本の入浴施設では、流入する温泉水を４０度台前半の温度に加温／冷却しているが、さんべ荘のいくつかの風呂では、ぬるい源泉温度のままにしている。このため、入浴する人は、のぼせることなく、思う存分つかることができる。

【鶴の湯】

この小さな共用施設には、「ツルの湯」という名前がついている（「ツル」は、長寿や治癒のイメージを連想させる）。この施設は、銭湯式の風呂である。（銭湯は、各家庭が風呂を持つようになる以前によく見られた、住宅の近隣にある小さな風呂屋の形式を指す。）料金は格安だが、入浴者は、自分のタオルと入浴用品を持参しなければならない。男性用と女性用に分かれた脱衣所が設けられ、それぞれ、浴室へとつながっている。シャワーヘッドは無いため、お客は、湯船に入る前、小さな桶に湯を汲み、体に浴びせて汚れを洗い流す。伝統的な入浴方法である。外には２つ、無料の足湯が置かれている。片方は、加温した三瓶温泉の湯で満たされ、もう片方は、別の発泡性の湧水から来る冷水で満たされている。足を２つの湯に交互に入れることで、溶け込んだガスが、強いチクチク感を与えてくる。

【亀の湯】

この小さな共用施設には、長寿と賢さのシンボルであるカメに因んだ名前がついている。古風で趣ある正面玄関に、男女別の入口が設けられている。ここもまた、銭湯式の浴場であるため、近隣住民も入浴に訪れる。隣の建物は、入浴後にリラックスできる休憩場所になっている。ラウンジチェアや無料の図書館を備え、アジサイが植えられた小さな庭を眺めることもできる。亀の湯と鶴の湯では、柚子（レモンのような柑橘系の果物）やアイリスの葉など、香り高い季節の植物が、風呂に投入されることもある。