Después de la segunda desamortización del antiguo monasterio de Fitero, acaecida tras el abandono de éste por parte de los cistercienses fiterienses el 22 de febrero de 1821, la administración de Baños de Fitero quedó a cargo del Ayuntamiento de la Villa. Manuel García Sesma, siguiendo a Florencio Idoate Iragui, publicó que ese mismo año, el Jefe Político de Navarra, D. Luis Veyán [y Aparicio], pidió informes sobre la situación de los famosos Baños, ampliándose la obligación de admitir gratuitamente a dos pobres, en vez de uno, en cada temporada, sin que eso significase, según el Alcalde [Francisco] Huete, que no se admitiese a otros necesitados siempre que presentasen un certificado del Alcalde y del Párroco.
En esta ocasión, se sacaron a subasta en Tudela algunos bienes del Monasterio y, entre ellos, los Baños. Según José María Mutiloa, se los quedó el vecino de Tudela, Pedro Barrera, por la cantidad de 738.000 reales de vellón, habiendo sido evaluados en venta en 663.961. Ahora bien, no sabemos si Barrera llegó a tomar posesión de ellos, pues es el caso que, en 1823, compró el establecimiento D. Juan José de Aréjula por un millón y medio de reales en créditos contra el Estado, según asegura en su Monografía el antiguo Médico-Director de los mismos, Dr. Lletget y Caylá. De todos modos, el Sr. Aréjula fue desposeído de los mismos, pocos meses después, tras el derrocamiento del régimen constitucional por la intervención del Ejército francés, mandado por el Duque de Angulema [Luis Antonio de Francia], volviendo a recuperarlos los monjes a finales de agosto del mismo año.
Durante el período de 1823-1835, el Monasterio introdujo en ellos algunas reformas, como la construcción del estanque de enfriamiento y de los cuatro primeros baños de asperón (éstos en 1830); pero se dedicaron sobre todo a explotarlos de nuevo, subiendo cada vez más los precios de los arriendos. Es cierto que la vida en general también se iba encareciendo. Según se hizo constar en el Inventario de 1835, el Monasterio tenía, a la sazón, arrendados los Baños, por cinco años, en 24.000 reales de vellón anuales, al vecino de Cervera [del Río Alhama] D. Valentín Zapatero, por cesión que le había hecho de ellos, D. Vicente Ágreda Remón, vecino y comerciante de Fitero, nacido en Cervera del Río Alhama pero naturalizado fiterano desde 1817.
Tras el decreto desamortizador de Mendizábal, del 11 de Octubre de 1835, los monjes abandonaron definitivamente el Monasterio el 21 de Diciembre siguiente; pero D. Juan José de Aréjula no recuperó inmediatamente los Baños, sino después de la promulgación del Real Decreto del 25 de Enero de 1837, que ordenó la devolución a los respectivos compradores de los bienes nacionales, adquiridos en virtud de la ley y reglamentos, hechos en las Cortes Constitucionales de 1820 a 1823. Algún tiempo después, [tal como publicó Tomás Lletget Caylá], murió el Dr. Aréjula y la propiedad del establecimiento termal pasó a sus herederos, Doña Juana María Orozco [Aréjula, esposa de Gregorio] de Uztáriz [Malgarejo] y [su hermana,] la Sra. Marquesa de Vezmeliana [, Mariana Orozco Aréjula], quienes hicieron construir cuatro baños de jaspe y ensanchar el edificio y el estanque de enfriamiento.