V hlavnej expozícii múzea je časť venovaná piešťanským kúpeľom. Podrobne mapuje historický vývoj jedných z najvýznamnejších a v celosvetovom meradle najznámejších slovenských kúpeľov. Známe boli už v stredoveku, čo okrem iného dokladajú aj dobové tlače zahraničných autorov zo 16. storočia. Dejiny kúpeľného miesta sú prezentované na pozadí historického vývoja Uhorska. Nepriaznivo na nich vplývali udalosti zahraničnej i domácej politickej situácie a časté vojenské konflikty v 16. a 17. storočí. Najmä turecké vpády a tzv. stavovské povstania šľachty proti panovníkovi. V časoch relatívneho pokoja však dochádzalo k rozvoju kúpeľov.
V roku 1720 sa stali majetkom grófskej rodiny Erdödyovcov. Ján Nepomuk Erdödy inicioval výstavbu stálych kúpeľných zariadení a v roku 1778 dal postaviť prvú drevenú budovu vaňových kúpeľov. Majitelia dávali kúpele do prenájmu rôznym záujemcom, čo nie vždy prospievali ich rozvoju.
V rokoch 1829 až 1879 pôsobil v Piešťanoch Dr. František Ernest Scherer. Bol prvým stálym kúpeľným lekárom a v roku 1863 založil Vojenský kúpeľný ústav. Predmety z jeho pozostalosti sú súčasťou expozície.
V 19. storočí postupne pokračovala výstavba kúpeľov. Najvýraznejšie sa na ich rozvoji podieľala rodina Winterovcov, ktorá si kúpele zobrala do dlhodobého prenájmu (od roku 1889 až do ich zoštátnenia v roku 1940). Z ich iniciatívy sa dovtedy provinčné kúpele postupne stali skutočným liečebným miestom svetového mena a významu. Tento proces dokumentuje množstvo zachovaných materiálov a tvorí významnú časť expozície.
Návštevník sa oboznámi aj s množstvom významných osobností z kultúrneho, spoločenského či športového života, ktoré absolvovali liečebný pobyt v Piešťanoch. Patrí sem napr. spisovateľka a nositeľka Nobelovej ceny za literatúru Selma Lagerlöfová, maliar Alfons Mucha, lord Dwight Davis a mnohí ďalší.
Chronologicky najmladšia časť expozície je venovaná hydrogeologickým prieskumom a prácam spojených s reguláciou vážskej hladiny, ktorá mala zabrániť narušeniu režimu piešťanských termálnych vôd a tvorbe unikátneho liečivého bahna. Výsledkom bola výrazná úprava vzhľadu kúpeľného ostrova, ktorý po vybudovaní potrebných hrádzi nadobudol v podstate súčasný vzhľad. Významne sa na tomto procese podieľali prof. Ota Hynie a Mgr. Augustín Rebro, ktorí sa touto problematikou dlhodobo zaoberali.
Všetky vývojové etapy kúpeľov a udalosti s tým spojené sú dokumentované dobovými materiálmi, kolorovanými vedutami, plánmi kúpeľov, pohľadnicami, lekárskymi nástrojmi, modelmi a maketami niektorých budov. Celkovo tak expozícia sprostredkúva komplexný pohľad na vznik a rozvoj významného centra slovenského kúpeľníctva.
