Pokój ten należał do dawnego pawilonu Lubomirskiego. Stanowił on właściwą łazienkę, w której zainstalowane były dwie wanny marmurowe wpuszczone w posadzkę. Wodę do nich doprowadzała drewniana rura ukryta pod podłogą. Pokój cechuje bardzo bogata, barokowa dekoracja stiukowa skupiona wokół wątku miłości, wody i kąpieli. Składają się nań płaskorzeźby figuralne ze scenami z Metamorfoz Owidiusza. Są to: Pan i Syrinks, Danaidy nalewające wodę do beczki bez dna, pieśniarz Arion uciekający na delfinie, przykuta do skały Andromeda, a także Diana i Akteon. Puste pole zawierało relief o nieznanej tematyce, zastąpiony w czasach Stanisława Augusta przez piec kaflowy. Pierwowzory dla tych przedstawień zaczerpnięto z albumu Tableaux du Temple des Muses Michela de Marolles, z czego można wnioskować, że Łazienka była postrzegana przez współczesnych jako świątynia muz. To one właśnie, według mitologii, miały tańczyć wokół źródła Hippokrene, z którego natchnienie czerpali poeci. Płaskorzeźby uzupełniały trzy okrągłe medaliony z wyobrażeniem Amora, bożka miłości, wzorowane na wydawnictwie Otta Vaeniusa Amorum Emblemata. Ściany Pokoju Kąpielowego, podobnie jak Pokoju Bachusa, zostały wyłożone modnymi wówczas płytkami ceramicznymi, z przedstawieniami scen rodzajowych. Widzimy tu także dekorację z kamyczków, a także wszechobecnych muszli, przywołujących naturalną scenerię wodną. Z dekoracji wynika, że miejsce to służyło nie tylko higienie, ale też i intymnym spotkaniom dwojga kochanków.

Po zakupieniu rezydencji Stanisław August nie zmienił jej barokowego wystroju. Kazał przykryć wanny materacami w niebieskim kolorze, zaś o ściany oprzeć takież poduszki. Na polecenie króla w 1788 r. Jan Bogumił Plersch wymalował też na suficie Dianę w kąpieli. Plafon został jednak spalony w 1944 r. Ustawioną na tle lustra rzeźbę Wenus wychodząca z kąpieli wykonał w 1780 r. Włoch Francesco Lazzarini w oparciu o rzymską kopię niezachowanego oryginału.