Die römerzeitliche Nutzung der Bad Gögginger Schwefelquellen wurde erst durch die Ausgrabungen in den Jahren von 1959, 1975 und 1998 im Bereich der Andreaskirche bewiesen. Kleinfunde aus dem Umfeld belegen die römische Besiedlung ab der flavischen Zeit, wobei über die Form der Siedlung nichts bekannt ist.  

Die großen Heilthermen wurden erst um 180 n. Chr. errichtet, also zur Zeit der Stationierung der 3. Italischen Legion in Regensburg. Es war üblich, dass für die Legionen größere Heilbäder zur Genesung verletzter oder erkrankter Soldaten betrieben wurden. Es sind davon aber nur wenige bekannt und näher erforscht. Die Bad Gögginger Thermen waren eine mehrphasige Anlage, von welcher ein großes rechteckiges beheiztes Badebecken von 10,8 x 7,8 m innerhalb des romanischen Kirchenbaus erhalten ist. Nördlich davon schließen fünf Sitzwannen an, wie sie für ein Kurbad charakteristisch sind. 

Nicht mehr sichtbar ist ein später an die Ostecke angebautes rundes Schwitzbad (laconicum) von 8 m Innendurchmesser, ebenso weitere archäologisch dokumentierte Baustrukturen, Kanäle und Wasserbecken. Die genauere wissenschaftliche Interpretation erfolgt derzeit im Rahmen einer Doktorarbeit. Im Umfeld des Heilbades befanden sich sicherlich Gasthäuser und Läden, die den Kurbetrieb ergänzten und wirtschaftlich nutzten. Wohl im 3. Jh. wurden die Thermen schwer beschädigt. Eine spätantike Bauphase des Bades ist nachgewiesen, aber sehr schlecht erhalten. Im frühen Mittelalter (7. Jh.) wurde das große Badebecken als christliche Kultstätte aufgesucht, wie das Auffinden von 81 sogenannter Steckkreuze zeigte. Die erste Kirche wurde hier wohl auch schon im 7. oder 8. Jh. n. Chr. erbaut.