Davanti alle terme sorge la palestra, un ampio cortile rettangolare, con i lati minori curvi, circondato da tutti e quattro lati da un portico a colonne corinzie di cipollino. Sul lato nord si aprono due esedre rettangolari absidate, con peristilio, mentre il lato sud del portico fronteggia l'ingresso delle terme, davanti a cui sono stati collocati alcuni frammenti dell'iscrizione dedicatoria delle terme, in cui compaiono il nome del'imperatore Adriano, del proconsole Valerius Priscus e del suo legato Popilius Celer. Le terme di Leptis Magna sono del tipo ad asse centrale, cioè con gli ambienti principali disposti lungo un unico asse longitudinale, ai lati del quale si dispongono simmetricamente gli altri ambienti. Dall'ingresso si accede alla natatio, un'ampia piscina scoperta, circondata si tre lati da un portico di colonne corinzie in breccia rosa. I gradini della piscina erano completamente rivestiti da lastre di marmo, mentre il fondo era coperto da un rozzo mosaico. Dalla natatio, attraverso quattro porte, si passa in un corridoio che circonda il frigidarium. Questo salone era pavimentato e rivestito di marmi ed aveva il soffitto decorato da un mosaico di tessere in pasta vitrea. Alle due estremità  del salone si trovano le vasche per i bagni, anch'esse rivestite in marmo. Lungo le pareti intorno a queste vasche si aprono delle nicchie. Lungo il muro sud del frigidarium (sulla destra dell'ingresso al tepidarium) si conservano i frammenti di un'iscrizione che menziona il restauro del frigidarium e di altre parti delle terme. Un'apertura al centro del muro sud del frigidarium costituisce l'accesso al tepidarium, in origine caratterizzato da un'unica piscina centrale decorata su due lati da colonne di marmo grigio. In un secondo momento furono aggiunte due altre piccole vasche in quello che era stato il lato sud del corridoio che circondava il frigidarium.||