Das Stadtbad an der Mühlenstraße wurde 1925 vom Stadtbaudirektor Fred Otto (siehe auch Museum Gunzenhauser) im Bauhausstil entworfen. Es sollte das 1866/1867 errichtete Hedwigbad an der Hedwigstraße (heute: An der Markthalle) ersetzen, das dem Bedarf der rasant gewachsenen Stadt Chemnitz nicht mehr gerecht wurde.
Der erste Spatenstich war am 22. Mai 1929. Auf Grund der Turbulenzen der Weltwirtschaftskrise geriet der Bau von 1930 bis 1934 ins Stocken und konnte erst 1935 vollendet werden. Zu seiner Zeit gehörte es mit seinem 50 Meter langen Becken zu den größten und modernsten Hallenbädern Europas.