天成園の最大のシンボルとも言えるのが、最上階（7階）に位置する屋上「天空大露天風呂」です。頭上に遮るものが一切ないオープンエアの空間設計が施されており、昼は箱根の大自然を望み、夜は星空を仰ぎながら自家源泉の湯に身を委ねることができます。
大浴場には全長約17mの広々とした浴槽をはじめ、寝湯、打たせ湯、本格的なドライサウナやミストサウナ、水風呂が完備されており、サウナ愛好家（サウナー）からの評価も極めて高いのが特徴です。無色透明で肌触りの柔らかなアルカリ性単純温泉は、湯あたりしにくく長湯に適しています。
プライベート空間を最優先したい旅行者には、同じく屋上フロアに備えられた全12室の貸切家族風呂が支持されています。プライベートな露天風呂に加えて専用の休憩個室がセットになっており、小さな子ども連れのファミリーやカップルが周囲に気兼ねなく温泉を満喫できる仕様です。
貸切風呂の利用料金は1室1時間あたり2,200円（税込）となっており、箱根エリアの相場（1時間3,500円〜5,000円）と比較して非常に良心的な価格設定です。事前予約枠と当日受付枠が設けられていますが、週末は早い段階で満室となるため、宿泊予約完了直後の事前手配が推奨されます。
なお、大浴場のリアルタイム混雑状況は、館内サイネージや客室内の案内機能から把握できる仕組みが整っており、混雑のピークを外したスマートな入浴が可能です。
