晚清时 ， 慈禧太后多次到汤泉行宫沐浴 ， 称其为京畿之“一盆金汤” ， 每次到此还必吃当地特产金边藕 。 此藕口感清脆 ， 有清热舒心、生津止渴、提神醒脑之功效 。 光绪二十六年（1900年）秋 ， 汤泉行宫被“八国联军”的炮火毁成一片废墟 。 民国初年（1912年） ， 袁世凯的长子袁克定来此避暑 ， 将前宫稍事修葺 ， 并盖起一座浆黄色的两层西式洋楼 。
民国六年（1918年） ， 时任总统徐世昌等一批达官贵人在前宫、后宫相继建起了私人别墅 ， 并题刻了“汤山别业”汉白玉匾额 。 次年 ， 民国政府“以岁金八百 ， 租于清室 ， 建汤山别业” 。 经过整修 ， 前宫辟为汤山饭店 ， 附设汤山浴池 ， 后宫建成汤山公园 。
1924年5月12日 ， 印度著名诗人、诺贝尔文学奖获得者泰戈尔访问北京时 ， 在徐志摩、林徽因等友人的陪同下 ， 兴致勃勃地来到小汤山温泉 ， 下榻于汤山饭店 。 汤泉沐浴 ， 山野春色 ， 给诗人留下了美好的印象 。 他说：“这里温暖的泉水涤净了我身上的尘垢 。 在晨光的熹微中 ， 看到艳丽的朝霞 ， 蔚蓝的天……”
1928年7月11日至12日 ， 蒋介石召集冯玉祥、阎锡山、李宗仁、白崇禧等军政要人 ， 在汤山饭店召开裁兵会议（又称“编遣善后会议”） 。 由于双方意见相去甚远 ， 会议不欢而散 。 抗日战争时期 ， 汤山饭店和汤山公园再遭劫难 ， 从此一蹶不振 。
二十世纪五十年代初 ， 在汤山饭店和汤山公园的旧址上 ， 建起华北军区疗养院等 ， 后几经调整 ， 这里的多所疗养院合并 ， 改称“北京小汤山疗养院” 。 其院内有东西二泉 ， 泉池为六角形 。 东泉水温较高 ， 称沸泉 ， 西泉水温适中 ， 称温泉 。 1957年1月诗人郭沫若到小汤山疗养时 ， 即兴赋《念奴娇·咏此泉·小汤山》：“京畿左翼 ， 小汤山 ， 一脉温泉无色 。 广厦万间 ， 新建立 ， 引入玉池清澈 。 冬日疑春 ， 朔风孕暖 ， 溪内游龟鳖 。 华清何似？令人高下难说 。 小伫怀碧桥边 ， 荒池待理 ， 犹自封冰雪 。 遥指颓楼思往事 ， 人道胜朝末截……”
2003年春天 ， 北京“非典”横行 ， 故决定在小汤山兴建占地2.5万平方米的“非典”定点医院 ， 仅用七天时间就投入使用 ， 被世界卫生组织称为“世界医疗史上的奇迹” 。 此后收治了全国七分之一的“非典”病人 ， 成为抗击“非典”的“主战场” ， 也形成了疫情防控的“小汤山模式” ， 扬名中外 。

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