از جمله مهم‌ترین بناهای مجموعه گنجعلیخان، حمامی در ضلع جنوبی میدان و میانه بازار گنجعلیخان است. این بنا آمیزه‌ای از هنر معماری و کاربرد مصالح گوناگون با فضایی بایسته و مورد پسند همگان است.
به استناد کتیبه‌ی سر در این حمام در سال ۱۰۲۰ هـ.ق ساخته شده و معمار آن سلطان محمد معمار یزدی با برداشت درست از اوضاع اقلیمی، اقتصادی و فرهنگی منطقه، چنین بنایی را احداث کرده است.
حمام گنجعلیخان اثری بدیع از نقاشی‌ها، مقرنس کاری‌ها، کاشی‌کاری و گچ‌بری‌های زیبا همراه با استفاده از تزیینات سنگی بسیار ظریف است. آب مورد نیاز این حمام از قناتی که مظهر آن در میدان بوده است، تأمین می‌شده.
این حمام ۴۶ متر طول و ۳۰ متر عرض و در حدود ۱۳۸۰ متر مربع زیر بنا دارد که شامل سر در، دالان ورودی، رختکن، هشتی حد فاصل گرمخانه، خزینه، حوض، بخش خصوصی و تون می‌باشد. در قسمت رختکن به دلیل قرینه‌سازی در ایوان‌ها، ایوانچه‌ها و ستون‌های سنگی، فضای زیبا و مناسبی به وجود آمده‌است و نور آن از روزنه سقف‌ها و انعکاس آن در آب حوض تأمین می‌شود. سقف رختکن با ارتفاع نسبتاً بلند بر ستون‌های سنگی استوار است. تزئینات آن کار بندی و یزدی‌بندی می‌باشد و ازاره آن کاشی خشتی با نقوش اسلیمی دارد.
سردر حمام دارای تزئینات گچ بری، نقاشی و حجّاری است که در دوره‌ی صفویه در دوره های تاریخی پس از آن انجام شده است با این توضیح که سنگ کاری ها و خط نوشته‌های علیرضا عباسی و گچ بری‌ها، اسلیمی‌ها و کشته بری ها متعلق به دوره‌ی صفویه و نقاشی‌ها مربوط به عصر قاجاریه می‌باشد آنگونه که نام میرزا شکرالله به عنوان یکی از نقاشان سردر – که با نگرش و الگوهای پیرامون خود، نقش‌های زیبایی آفریده است – دیده می‌شود.
در ضلع های باختری و خاوری حمام دو قطعه سنگ مرمر صورتی نصب شده که سنگ قسمت خاوری بزرگتر و کلفت تر، سنگ باختری ، سرخ تر ، کوچکتر و نازکتر است. این سنگ‌ها طلوع و غروب آفتاب را نشان می داده است اگرچه سنگهای یادشده در طول ۴۰۰ سال شفافیت خود را از دست داده‌اند، با این همه هنوز هم کور سوی نور شمعی را می‌توان از پشت آنها مشاهده کرد. رختکن این حمام دارای شش غرفه است. در بین ستون های سنگی یکپارچه، معمولاً سرب به کار می‌رفته تا ضمن استحکام، در برابر زلزله نیز تاثیرپذیری لرزش‌ها کاهش یابد.
از این حمام تا حدود ۸۰ سال قبل استفاده می‌شد. در اواخر حکومت پهلوی دوم، پس از قریب سیصد سال فعالیت و تعطیل و تخریب، بازسازی و احیا شد و به صورت موزه‌ی مردم‌شناسی و یکی از بناهای دیدنی کرمان درآمد.