当ホテルの象徴ともいえるのが、19階から21階に展開する本格温浴施設CITY SPA てんくうです。地下700mから湧出する天然温泉は、pH8.0を超えるナトリウム-炭酸水素塩・塩化物泉。とろみのある茶褐色の湯は「美肌の湯」として親しまれ、湯上がりの肌をしっとりと包み込みます。
最上階（21階）に設けられた天空露天風呂は、地上約80mの高さから大分市街地、別府湾、晴れた日には遠く国東半島や高崎山までを一望できるインフィニティ設計。遮るもののない大パノラマの中で風を感じながら浸かる温泉は、まさに天空に浮かんでいるかのような浮遊感を味わえます。
一般のビジター利用（天空露天風呂 日帰り温泉）の場合は通常入浴料（大人1,600円〜2,000円前後、プランによる）が必要ですが、宿泊者は滞在中何度でも無料で利用できるという破格の特典が付与されています。さらに、本格的なドライサウナやアロマスチームサウナ、絶景を見下ろす内湯スペースも完備されており、サウナ愛好家（サウナー）の間でも全国屈指の「ととのいスポット」として高く評価されています。
