Tlos Büyük Hamam’ı, stadyumun güneydoğusu ile tiyatronun güneybatısı arasındaki yamacın kenarında, Xanthos Vadisi’ne tümüyle hakim bir konumda inşa edilmiştir. Kuzeyden gelen antik yol yapının soğukluk bölümü önünden kuzey duvar boyunca ilerleyerek güneyde ovaya açılır. 45.80x28.50 m. ölçülerindeki yapı, sıra tipli hamamlar gurubuna girer. Altta 7.40 m. yükseklikte bir podyum üzerine oturmaktadır. Soğukluk bölümü, 28.50x13.70 m. ölçüleriyle yapının en büyük mekanıdır. Güneyinde yedi kemerli apsidal bir pencere bölümü bulunur. Bu pencerelikten, Pınara’dan kıyıya kadar tüm Xsanthos Vadisi görülebilmektedir. Soğukluk bölümünün kuzey-batısında ılıklık bölümü bulunur. Ilıklık bölümünün güney-batısından 2.5x1.90 m. ve 2.35x1.90 m. ölçülerinde  kemerli iki ayrı kapı ile sıcaklık bölümüne geçilir. Sıcaklık bölümü 18x11.80 m. ölçüleriyle yapının en küçük odasıdır.

Tlos Büyük Hamamı, plan açısından birbirine paralel eksenli, yan yana sıralanmış odalardan oluşmaktadır ve sıra tipli hamamlar gurubuna girmektedir.