Ένα από τα λουτρικά συγκροτήματα που υπήρχαν στο ιερό της Ολυμπίας, είναι αυτό που βρίσκεται στο δυτικό άκρο του, κοντά στην κοίτη του Κλαδέου ποταμού, στο χώρο όπου υπήρχε η πισίνα των ελληνικών λουτρών του 5ου αι. π.Χ. Χρονολογείται στα ρωμαϊκά χρόνια, γύρω στο 100 μ.Χ., και η κατασκευή του συνδέεται με τους ρωμαϊκούς ξενώνες που βρίσκονται σε μικρή απόσταση προς τα νότια.

Οι λουτρικές εγκαταστάσεις γνωστές ως "Θέρμες του Κλαδέου'' καταλαμβάνουν επιφάνεια περίπου 400 τ.μ. και αποτελούνται από πολλά δωμάτια, που είχαν καμαροειδείς οροφές από πηλό. Οι οροφές των δωματίων δεν διατηρήθηκαν και η δυτική πλευρά του συγκροτήματος έχει παρασυρθεί από τον ποταμό Κλαδέο. Τα δάπεδα των αιθουσών κοσμούσαν εξαιρετικά ψηφιδωτά, πολλά από τα οποία έχουν διατηρηθεί μέχρι σήμερα. Οι θέρμες του Κλαδέου, με τα χρωματιστά μάρμαρα στους τοίχους, τα ψηφιδωτά δάπεδα και τους πολλούς χώρους, ανταποκρίνονται στο πνεύμα της εποχής τους, όταν πλέον τα λουτρά δεν ήταν μόνο λειτουργικά, όπως συνέβαινε στην κλασική ή στην ελληνιστική εποχή, αλλά ήταν περισσότερο χώρος ανάπαυσης και πολυτέλειας. Διέθεταν αίθουσες θερμού και ψυχρού λουτρού, εφιδρωτήριο, αποδυτήριο, μικρό ιδιωτικό λουτρό στο βόρειο τμήμα τους, αίθριο, μπανιέρες και τουαλέτες.

Στα ψηφιδωτά δάπεδα των λουτρών πραγματοποιήθηκαν εργασίες συντήρησης το 2003 και τα Λουτρά έγιναν επισκέψιμα.