Πολύ κοντά στην είσοδο της ΒΑ ακρόπολης του Κάστρου, μεταξύ του Σουφαρί Σεραγιού και του 9^ου Δημοτικού Σχολείου, βρίσκεται το βυζαντινό λουτρό, κτίσμα του πρώτου μισού του 13^ου αιώνα, το μοναδικό σωζόμενο αστικό οικοδόμημα της βυζαντινής εποχής από την καστροπολιτεία των Ιωαννίνων και από τα λιγοστά σωζόμενα βυζαντινά λουτρά του ελλαδικού χώρου.

Διατηρείται το βορειοδυτικό τμήμα του, διότι μεγάλο μέρος του, πιθανόν το χλιαρόν και το αποδυτήριο, βρίσκεται κάτω από τη θεμελίωση του σχολείου. Αποτελείται από τη δεξαμενή στα δυτικά, κάτω από το δάπεδο της οποίας εντοπίζονται τρεις αγωγοί που συνδέουν την εστία με το υπόκαυστο δωμάτιο, δηλαδή τον θερμόν ή μέσον οίκον των βυζαντινών βαλανείων. Από τον χώρο αυτό σώζονται πυκνές σειρές κτιστών πεσσίσκων ορθογώνιας διατομής, καθώς και κατακόρυφοι αγωγοί για την κυκλοφορία του θερμού αέρα. Παρόμοιοι κατακόρυφοι αγωγοί εντοπίστηκαν και σε άλλο χώρο που αποκαλύφθηκε νότια του υπόκαυστου.

Οι τοιχοποιίες του λουτρού είναι κτισμένες με εξαιρετική επιμέλεια από λαξευμένες πέτρες και πλίνθους σε οριζόντιες στρώσεις. Τμήμα του κτηρίου είναι θεμελιωμένο πάνω σε λείψανα ισχυρών τοίχων της ελληνιστικής εποχής, στοιχείο σημαντικό για την κατανόηση της ιστορίας της πόλης των Ιωαννίνων.