Manuel García Sesma escribió que el segundo acontecimiento capital de la historia de las Aguas termales de Fitero, en el siglo XIX [el primero lo asoció a la Desamortización de Mendizábal], fue la erección de los Baños Nuevos [de Fitero]. El sitio que ocupan actualmente, era una antigua junquera al fondo de un barranco rocoso, que formaba parte del monte comunal de Valdecalera. El calor que se notaba en aquel lugar y las filtraciones acuosas que sudaban algunas partes de sus oquedales, eran señales de que por allí cerca debía encontrarse un manantial de aguas termales, parecidas a las del Baño Viejo [de Fitero]; y tras no pocas excavaciones y tanteos, se consiguió por fin alumbrarlo.
El promotor de la construcción de los Baños Nuevos fue el opulento propietario fiterano, D. Manuel Esteban Abadía Atienza, secundado por varios parientes adinerados: D. Manuel Jerónimo Octavio de Toledo Abadía, D. Nicolás Octavio de Toledo Alonso y el político corellano, D. Eduardo Alonso Colmenares.
La empresa no fue fácil, a causa de lo abrupto del terreno, la altura del manantial, situado a más de 40 m. de altura sobre la carretera, y la amplia gruta que se abría 20 m. más abajo de él. Estas circunstancias decidieron a los constructores del establecimiento a levantar el edificio de los servicios hidrotermales y parte de la hospedería, adosado al monte, por toda la parte Norte, con lo que los baños, chorros, estufas, etc. se quedaron a la altura de un tercer piso: situación insólita y exclusiva de estos Baños. Sabido es que las instalaciones hidroterápicas de los Baños Viejos [de Fitero] se hallan en la planta baja. Pedro María Rubio concretó que brotaban varios manantiales, de los cuales el menos abundante es el inferior, y el más alto el más copioso. Recogida el agua de todos va a parar a un depósito en que caben 4.000 pies cúbicos, pero lo que dan los manantiales viene a ser 400 pies cúbicos por hora. Así como que junto al depósito se ha construido una estufa cuyo vapor reciben los enfermos por la puerta de aquél: la estufa es cómoda y clara. Al otro lado del depósito se han dispuesto cuatro baños, dos chicos y dos grandes, que se piensa mejorar, añadiendo también que las propiedades físicas del agua son las mismas que las del balneario viejo.
Manuel García prosiguió su descripción diciendo que el primitivo edificio de los Baños Nuevos sólo constaba de un cuerpo central, con la fachada orientada hacia el Mediodía. Al decir del Dr. [Miguel Gómez] Camaleño, que la conoció bien, la instalación "era deficiente y arcáica". Como todavía no se conocía la luz eléctrica, la iluminación nocturna, tanto en el Balneario Nuevo, como en el Viejo, se hacía con farolas y palmatorias de velas. Y como tampoco se conocían los automóviles, el servicio de viajeros lo realizaba una vieja diligencia o coche grande cubierto, tirado por dos troncos de caballos.
En 1853, según publicó Pedro María Rubio, había una diligencia destinada exclusivamente a los bañistas que sale tres veces por semana del Bocal y ciudad de Tudela. Manuel García añadió que en el primer decenio de este siglo [XX], la diligencia hacía dos viajes al día, desde los Baños hasta Castejón y viceversa, tomando indiferentemente a los clientes de ambos establecimientos. El viaje sencillo costaba 3,50 ptas. y duraba más de dos horas.
Los Baños Nuevos se inauguraron en la temporada veraniega de 1846. En la década siguiente, se levantó a la altura del primer piso la arcada de acceso al establecimiento y el pequeño edificio del Este, con el Salón de Café y Billares en la parte posterior, que terminaba en una terraza, y con un almacén en la parte baja. Pedro María Rubio concretó que en 1853 había un edificio provisional que tiene un paso estrecho con tres cuartos para dos camas, un corredor con cinco cuartos de a tres camas, y un cuarto más espacioso con ocho cuartos cómodos: hay despensa, dos cocinas y una capilla. Existe ya una fonda, que sirve a los concurrentes en los mismos términos y a los mismos precios que el otro [balneario de] Fitero. En la temporada de 1850 se ha hecho una plazuela frente al edificio, y colocado asientos de piedra y ladrillo frente al Camino de Castilla. En la temporada de 1851, en los dos pabellones de la hospedería ya se contaban 50 cuartos para bañistas y un gran comedor. En las habitaciones había buenos muebles, camas de hierro, ropas, buen servicio, y todo a precios equitativos. Los bañistas comen, si quieren, por su cuenta. Ahora se pagan 100 reales por nueve días, por cuarto, cama y agua mineral en cualquier forma que se use. También recogió datos de la concurrencia a este balneario y al viejo, respectivamente: En 1847 la concurrencia ha sido de 158 personas; en 1848 ascendió el número de bañistas a 227; en 1849 a 170; en 1850 a 220 y en 1851 a 336; mientras que en el viejo: En 1847 ascendió a 579 enfermos, de los cuales 48 eran pobres de solemnidad; en 1848 hubo 498 bañistas; en 1849 472; en 1850 515 y en 1851 622.
El primer Médico-Director que estuvo a cargo del nuevo balneario fue el que entonces ejercía esta posición en el cercano establecimiento de Baños de Fitero, Cirilo Castro Laplana, a pesar de que los propietarios de ambos balnearios hacían que éstos compiteran entre sí, y los primeros análisis de sus aguas fueron realizados por Juan Chávarri, en 1852. Posteriormente, cada balneario tuvo su Médico-Director, de hecho, en 1851 ya estaba a cargo del nuevo balneario José Asenjo Cáceres.