溫泉寺古為縉云寺下院，廟宇輝煌，石雕甚眾，寺內(nèi)香火興旺。后經(jīng)北周武帝和唐武宗兩度滅佛，毀壞嚴(yán)重，唐貞宗時(shí)期重建廟宇，并在后山巖間刻摩崖佛像。北宋景德四年(1007年)，溫泉寺受朝廷封賜為崇勝禪院。明、清時(shí)期，可算是溫泉寺的黃金時(shí)代，廟宇得重新修建，同時(shí)在寺前建造了接官亭，寺后迎流砌池，廣方四丈，上翼以亭，無(wú)論天晴落雨，游人均可下池沐浴，并利用溫泉水源和地形，修建了戲魚(yú)池、半月池等，供游人觀賞。
1259年2月蒙哥兵臨合川釣魚(yú)城。蒙哥東征西討，所向披靡，然而在釣魚(yú)城主將王堅(jiān)與副將張玨的頑強(qiáng)抗擊下，卻不能越雷池半步。1259年7月，蒙哥被城上火炮擊傷，后逝于溫泉寺。
縉云寺下院，創(chuàng)建于南朝劉宋景平元年（公元423年）。南齊中設(shè)東陽(yáng)郡后，寺內(nèi)香火興旺一時(shí)，廟宇輝煌，石雕甚眾。后經(jīng)北周武帝和唐太宗兩度沒(méi)法，毀壞嚴(yán)重，唐貞宗時(shí)期幽谷凈滿禪師重建廟宇，并在后山巖間刻上了摩崖佛像。唐乾符元年（公元874年），宏濟(jì)和尚又進(jìn)行重修。宋王象之《輿地紀(jì)勝·重慶府景物下》云：“唐乾符中置溫泉寺?！碧拼?shī)人陳玉白、王摩詰、杜子美、李義山等，都曾游歷或下榻過(guò)溫泉寺，司空?qǐng)D在此題詩(shī)云：山容地脈本清涼，不解為霖卻作湯。草木龜魚(yú)因熏煮，漫贏法塔宛僧坊。
北宋真宋景德四年（公元1007年），溫泉寺被朝廷封賜為崇勝禪院。宰相丁謂來(lái)游，詠有《游溫泉寺》五律一首詩(shī)中寫(xiě)道：“客到留新句，人閑詠舊文?！狈从吵霎?dāng)時(shí)就有不少的名流學(xué)士留詩(shī)而去。據(jù)《重慶府志》、《璧山縣志》和《巴縣志》記載，均稱溫泉寺“題詠甚眾”，“詩(shī)碑林立”。北宋景德與大中祥符之間，推官彭應(yīng)求出任渠陽(yáng)幕史，去合州上任途中，夜宿溫泉寺，題五律《宿溫泉佛寺》詩(shī)于寺壁，詩(shī)云：公程無(wú)暇日，乍得宿清幽。始覺(jué)空門(mén)客，不生浮世愁。溫泉喧古洞，寒磬度危樓。徹曉都忘寐，心疑在沃州。
嘉慶元年（公元1056年），理學(xué)家周敦頤簽署巴川郡判官?gòu)d公事，艤舟溫湯峽，讀到此詩(shī)，贊不絕口，作序刻石立于溫泉寺中，成為溫泉寺歷史上的一段詩(shī)韻佳話。事過(guò)163年后，南宋嘉定十二年（公元1219）冬，重慶知府庹性善，發(fā)現(xiàn)早已湮沒(méi)的此碑，如獲至寶，將其復(fù)制，并為其作“跋”，收入《周濂溪集》中。
南宋開(kāi)慶元年（公元1259年），元憲宗蒙哥率軍攻打合州釣魚(yú)城，中炮風(fēng)死于溫泉寺中。明萬(wàn)歷《合州志》載：“元憲宗為炮風(fēng)所震，因成疾，班師至愁軍山，病甚……次過(guò)金劍山溫湯峽而崩?！睆拇?，溫泉寺之名，遂列上正史。
明、清兩代，可算是溫泉寺的黃金時(shí)代。明成化年間，溫泉寺重新進(jìn)行了修建，同時(shí)在寺前建造了接官亭，寺后迎流砌池，方廣四丈，上翼以亭，游人天晴落雨均可下池沐?。徊⒗脺厝春偷匦?，修建了戲魚(yú)池、半月池，供游人觀賞。這時(shí)的溫泉寺，香客游客，絡(luò)繹不絕。有文官武將，有騷人墨客，有僧伽凡士……他們來(lái)這里觀山玩水，吟詩(shī)作賦。詩(shī)人劉道開(kāi)來(lái)游后題詩(shī)《溫泉寺》，詩(shī)末有注：“在巴、合之間，三峽之第二也。”詩(shī)云：兩崖環(huán)抱時(shí)王居，峽邃林深靜有余。幾個(gè)長(zhǎng)松巢野鶴，一池溫水躍神魚(yú)。僧無(wú)白社能供酒，客在青豆好讀書(shū)。蜀道清華真富貴，鼓聲過(guò)后不如初。
清乾隆《巴縣志》載：“出江岸攀石蹬曲上，至溫泉寺。石壁萬(wàn)仞，古樹(shù)虬蟠，云根泉瀉，分竇而出，與松濤相應(yīng)，水清澌無(wú)沉點(diǎn)，無(wú)磺氣。昔人迎流砌池，方廣四丈許，上翼以亭，嚴(yán)冬可浴……泉流繞萬(wàn)丈，至大雄殿前匯為大池，沸水中綠藻參差 ，赤魚(yú)游泳，復(fù)轉(zhuǎn)回廊至山門(mén)外，懸?guī)r作瀑布，鳴玉飛雪，穿云而下，殆為各溫泉之冠云?！薄吨貞c府志》稱：“溫泉崇勝寺在峽西南，題詠石刻林立。”《璧山縣志》云：“有泉涌出如湯，騰沸可浴，游人題詠甚眾?！敝两襁€存有明代詩(shī)碑十?dāng)?shù)方，詩(shī)數(shù)十余首。自明代起，一直到清同治前，溫泉寺都很興旺發(fā)達(dá)。產(chǎn)業(yè)大，僧人多，富甲一方。人稱“溫三千，禪八百，杉木園的和尚惹不得。”足見(jiàn)其勢(shì)力之大。
現(xiàn)存的溫泉寺為明、清兩代建筑，殿分四重，依次為關(guān)圣殿、接引殿、大佛殿、觀音殿。在明成化年間重建時(shí)，為一門(mén)三殿。清乾隆年間，將山門(mén)改建為關(guān)圣殿，同治年間又將觀音殿改建為鐵瓦殿。