Первые упоминания о Цхалтубо относятся к VII веку. XII—XIII веках уже упоминается как лечебный пункт. Первые упоминания в изданиях «Берлинского общества природы» в 1782 году. В 1787 году российский академик
П. С. Палласобработал и издал на немецком языке «Путевые заметки» И. Гюльденштейна о Цхалтубо. В 1809 году с немецкого переводятся на русский язык «Путевые заметки» И. Гюльденштейна, после которого в русской литературе появляются заметки о минеральных водах Цхалтубо. В 1815 году известный учёный Фон Клапорт в Берлине издает труд о Цхалтубо и свойствах её минеральных вод. В 1898 году Г. Струве после химических анализов источников минеральной воды причислил её к индифферентным источникам.
В 1920 году источники переходят под контроль государства и получают функцию бальнеологического курорта. Развитие курорта началось в 1926 году. В 1931 году курорт посетил генеральный секретарь ЦК ВКП(б)
И. В. Сталин в связи с необходимостью лечения болезней ног
[3]. В 1931—32 годах проводятся широкомасштабные научно-исследовательские и гидрогеологические исследования.
В годы развития были построены 19 санаториев и пансионатов («Мегоброба» [«Дружба»] 1937—40 гг., арх. Лентовский; «Тбилиси» 1951 г., арх. Ольтаржевский, Б. Соболевский; «Имерети» 1961 г., арх. В. Алекси-Месхишвили, Л. Джанелидзе), 9 комплексов с лечебными ваннами, курортный парк, филиал научно-исследовательского института курортологии и физиотерапии.