En las entrañas del Palacio de Villardompardo se encuentran los Baños Árabes de Jaén, también conocidos como Bao del Nio (en árabe, Hamman al-Walad). La afluencia de público anual supera los 55.000 espectadores y su tamaño de 450 metros cuadrados los convierte en los más grandes de España y posiblemente de Europa.

En el palacio se encuentran también el Museo de Artes y Costumbres Populares y el Museo Internacional de Arte Naf.

Datan del año 1002 y se construyeron sobre los cimientos de un pórtico romano de una casa o baño. Los restos de decoración almohade en algunas de las salas sugieren que fueron renovadas en el siglo XII.

Siguieron en uso incluso después de que Fernando III el Santo convirtiera la ciudad al cristianismo y tomara el control en 1246. Dejó de ser un baño entre los siglos XIV y XV, cuando los cristianos instalaron curtidurías en sus salas, de las que todavía se pueden ver pruebas en las cámaras calientes y templadas del edificio. Con el tiempo, se llenaron de escombros que se convertirían en la actual subestructura del Palacio. Para mantener su palacio en funcionamiento, Fernando de Torres y Portugal, I Conde de Villardompardo y VII Virrey del Perú, enterró y ocultó los baños en los cimientos y sótanos del edificio a finales del siglo XVI.

La Diputación Provincial de Jaén adquirió el palacio a principios del siglo XX, y entre 1901 y 1903 derribó la capilla del palacio para poder construir en el lugar el Hospicio de Mujeres. Durante la elaboración del Catálogo Monumental de Jaén en 1913, Enrique Romero de Torres se topó con una parte de los Baños. En 1931, tras una propuesta del equipo de Manuel Gómez-arqueólogo Moreno, el edificio fue designado oficialmente como Monumento Nacional y se le otorgó el número 528 del Registro General.

Los arquitectos Leopoldo Torres Balbás y Luis Berges Martnez supervisaron el proyecto de restauración que comenzó en 1936. El inicio de la Guerra Civil española paralizó este proyecto. La restauración del edificio comenzó en 1970 bajo la supervisión de la Dirección General de Bellas Artes y se completó en 1984 por Ferrovial bajo la dirección del arquitecto Luis Berges Roldán, hijo del arquitecto original. La reconstrucción de los Baños Árabes recibió ese año la Medalla de Honor de la Asociación Europa Nostra.