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、清時期，可算是溫泉寺的黃金時代，廟宇得重新修建，同時在寺前建造了接官亭，寺后迎流砌池，廣方四丈，上翼以亭，無論天晴落雨，游人均可下池沐浴，并利用溫泉水源和地形，修建了戲魚池、半月池等，供游人觀賞。
1259年2月蒙哥兵臨合川釣魚城。蒙哥東征西討，所向披靡，然而在釣魚城主將王堅與副將張玨的頑強(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)東陽郡后，寺內(nèi)香火興旺一時，廟宇輝煌，石雕甚眾。后經(jīng)北周武帝和唐太宗兩度沒法，毀壞嚴(yán)重，唐貞宗時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?！碧拼娙岁愑癜?、王摩詰、杜子美、李義山等，都曾游歷或下榻過溫泉寺，司空圖在此題詩云：山容地脈本清涼，不解為霖卻作湯。草木龜魚因熏煮，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。宰相丁謂來游，詠有《游溫泉寺》五律一首詩中寫道：“客到留新句，人閑詠舊文?！狈从吵霎?dāng)時就有不少的名流學(xué)士留詩而去。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”，“詩碑林立”。北宋景德與大中祥符之間，推官彭應(yīng)求出任渠陽幕史，去合州上任途中，夜宿溫泉寺，題五律《宿溫泉佛寺》詩于寺壁，詩云：公程無暇日，乍得宿清幽。始覺空門客，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廳公事，艤舟溫湯峽，讀到此詩，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韻佳話。事過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。
南宋開慶元年（公元1259年），元憲宗蒙哥率軍攻打合州釣魚城，中炮風(fēng)死于溫泉寺中。明萬歷《合州志》載：“元憲宗為炮風(fēng)所震，因成疾，班師至愁軍山，病甚……次過金劍山溫湯峽而崩。”從此，溫泉寺之名，遂列上正史。
明、清兩代，可算是溫泉寺的黃金時代。明成化年間，溫泉寺重新進(jìn)行了修建，同時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浴；并利用溫泉水源和地形，修建了戲魚池、半月池，供游人觀賞。這時的溫泉寺，香客游客，絡(luò)繹不絕。有文官武將，有騷人墨客，有僧伽凡士……他們來這里觀山玩水，吟詩作賦。詩人劉道開來游后題詩《溫泉寺》，詩末有注：“在巴、合之間，三峽之第二也?！痹娫疲簝裳颅h(huán)抱時王居，峽邃林深靜有余。幾個長松巢野鶴，一池溫水躍神魚。僧無白社能供酒，客在青豆好讀書。蜀道清華真富貴，鼓聲過后不如初。
清乾隆《巴縣志》載：“出江岸攀石蹬曲上，至溫泉寺。石壁萬仞，古樹虬蟠，云根泉瀉，分竇而出，與松濤相應(yīng)，水清澌無沉點(diǎn)，無磺氣。昔人迎流砌池，方廣四丈許，上翼以亭，嚴(yán)冬可浴……泉流繞萬丈，至大雄殿前匯為大池，沸水中綠藻參差 ，赤魚游泳，復(fù)轉(zhuǎn)回廊至山門外，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。”至今還存有明代詩碑十?dāng)?shù)方，詩數(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?！弊阋娖鋭萘χ?。
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，為一門三殿。清乾隆年間，將山門改建為關(guān)圣殿，同治年間又將觀音殿改建為鐵瓦殿。