在过去，汤头温泉的开发利用相当落后，整体处于简单、初级阶段，呈现出一种原始的风貌。史书中列“野馆汤泉”为“琊琅八景”之一，一个“野”字，传神地体现了古代汤头温泉的风貌。
据当地人祖辈口口相传的说法，古代的汤头温泉自石隙喷涌，状如树冠、车轮，亮如珍珠，热如沸汤。古人因条件所限，温泉的开发利用一般是就近掘池为汤，四周筑有石块，河泥垒成的矮墙以遮挡外人视线，旁边建有简陋的休息场所，谓之“野馆汤泉”。
上世纪50年代，中共中央华东局派专家来汤头勘探地热资源，经化验分析认为，汤头温泉富含多种有益于人体的矿物质，对治疗皮肤病、关节炎等具有特殊疗效，为国内不可多得的“甲级”温泉。
1955年，经国务院批准，中国煤矿工人临沂温泉疗养院在汤头街道北部开工建设，1957年建成并开院，全国各地煤矿系统干部职工陆续来此就诊疗养。由于煤矿疗养院的带动效应，那时的汤头从城镇建设到繁华程度已超出一般乡镇，三、四层楼的数量甚至不少于临沂城。众多游客慕名而来，对经济拉动作用自不待言，汤头街道的繁华程度得到了极大提升。
改革开放以来，汤头先后建起了警官疗养院、沂蒙山庄等多个温泉洗浴场所。后又建起了知春湖(国际)温泉度假村、亿利达温泉洗浴中心等多家温泉企业。这些新建温泉企业增加了桑拿、按摩、保健等，高标准的宾馆、酒店和商务会议设施等，在省内外形成了一定影响，提高了汤头温泉的知名度和美誉度。
这一时期，汤头的温泉企业在地方党委政府的扶持下，立足资源优势，实现了年接待当地群众和外地游客近100万人次规模，特别是在治疗各种疾病方面成效显著，每年有数以万计的疾病患者在这里治愈康复，“神水神汤”名不虚传。汤头温泉带动汤头街道驻地第三产业发展到一个相当高的水平，年创旅游总收入过亿元，成为当地重要支柱产业，市、区旅游产业发展的亮点。
“东方风来满目春”。伴随着争创“中国地热城”成功，2008年10月1日，临沂市汤泉旅游区管理委员会挂牌成立，汤头温泉迎来了开发建设的明媚春天。
市委书记、市人大常委会主任连承敏要求，“坚持高水平规划、高水平开发建设，打造现代化的温泉旅游度假区”。市委副书记、市长张少军要求，发挥汤头得天独厚的优势条件，进一步加大工作推进力度，全力打造“中国汤头温泉城”，把汤头建成以温泉为特色的旅游度假基地，带动全市地热资源的开发利用。区委区政府高度重视，将汤泉开发列为“三大板块”之一，将汤河提升温泉板块开发列为2009年度“一号工程”，全面推进旅游区的基础设施开发建设，汤泉开发全面驶入快车道。
