Esta localidad debe en parte su existencia, a los trabajadores madereros que talaban los grandes bosques humedecidos por el río Ariguanabo. Fue fundada en 1785, en el corralillo llamado San Antonio, dentro de la hacienda del Ariguanabo. Antiguamente, se le llamó San Antonio Abad; los Baños se le agregó posteriormente, por los baños que existían en el río y que se hicieron muy populares entre la nobleza e incipiente burguesía habanera.
Su fundador fue don Gabriel María de Cárdenas y Santa Cruz, segundo Marqués de Monte Hermoso. Nueve años después, se solicitó del Rey de España, la creación de la villa con 61 vecinos, lo cual fue concedido y se fundó el Ayuntamiento, en 1879.
El 8 de diciembre de 1814, llegó el ferrocarril a ese territorio y, en 1862, se extendió la línea telegráfica a la villa.
Patriotas de San Antonio de los Baños participaron en la Conspiración de Rayos y Soles de Bolívar, y otra inspirada en el levantamiento de Carlos Manuel de Céspedes, de características locales, conocida por Conspiración de la Biajaca.
En este municipio abundan las cuevas, entre ellas, la de Paredones, de más de medio kilómetro de largo, donde se cultiva el hongo comestible conocido por champiñón y peces sin ojos (peces ciegos) en sus aguas subterráneas.
En sus suelos muy llanos y fértiles, se cultivan viandas, vegetales, tabaco, frutales y cítricos. Cuenta, además, con importantes centros de producción de la industria ligera y alimentaria, así como numerosas instalaciones para la cría de aves.