旭川市と網走市を結ぶ国道39号沿いにあり、無加川（むかがわ）の清流をはさんで数軒の旅館が並んでいます。
「北見地方の奥座敷」とも呼ばれ、団体旅行などの観光客を中心に湯治客などの利用も多いです。
歴史の浅い北海道の温泉地の中では、かなり老舗的な温泉地の1つともなっています。
最近では、この温泉の成分による肌に対する美白効果があることから、「源泉100％かけ流しの美白の湯の温泉郷」としてPRされています。
なお、「温根湯」の名称は、アイヌ語の「オンネ」（大きな）・「ユ」（お湯）に由来します。
また、旧・留辺蘂町内には、温根湯温泉の他にも、国道39号沿いの泉地区に北見温泉（ポン湯温泉）が、滝湯地区には滝の湯温泉（たきのゆおんせん）と塩別温泉（しおべつおんせん）があります。
交通アクセスは、
鉄道 ＪＲ
石北本線：留辺蘂駅が最寄り。車で10〜15分、バス（北海道北見バス）で約20分。
バスは、
留辺蘂駅から約20分
北見市中心部（北見バスターミナル）から約1時間
旭川駅から約2時間40分（北海道北見バス・道北バス「特急石北号」）
層雲峡温泉（道北バス層雲峡出張所）から約1時間10分（同上）
釧路駅から約4時間（阿寒バス・道北バス「サンライズ旭川釧路号」）
阿寒湖温泉から約2時間30分（同上）
泉質は、単純硫黄温泉（アルカリ性低張性高温泉）。
温度は42℃以上です。
温根湯温泉の温泉街は、無加川の清流沿いに数軒の大型温泉ホテルが立ち並び、無加川と国道39号線にはさまれる形で温泉街が広がり、中小規模の宿は温泉街の中にあります。
また、バスターミナルの近くには足湯・手湯があります。
主な観光・レジャースポットには、
北きつね牧場（北きつね牧場）
山の水族館・郷土館
北海道きつね村・トナカイ観光牧場
くまがい北きつね牧場
道の駅おんねゆ温泉（クリーンプラザおんねゆ、ハト時計「果夢林（かむりん）」、「果夢林の館（かむりんのやかた）」他）
北見市留辺蘂町開拓資料館（旧武華駅逓）
小野塚正信記念館
つつじ山（北海道指定の天然記念物・エゾムラサキツツジの大群落）
釣り堀厚和
北見富士カートサーキット場
創造の森
温根湯国際カントリークラブ
北見市留辺蘂町総合運動場（夜間使用も可能な野球用グラウンドや、1989年の「はまなす国体」の弓道競技会場として使用された際の資料を展示する国体資料室を併設する弓道館などがある）
八方台森林公園（スキー場など）
まきばの里
なお、以前は、国道39号から一直線に北きつね牧場に向かう道路沿いの途中に、温根湯熊牧場も存在していました。
主な温根湯温泉のイベントとして、
温根湯つつじまつり（毎年5月上旬）
温根湯温泉まつり（毎年8月の第1土曜・翌日曜の2日間）
などが有名です。
温根湯温泉の歴史としては
北海道が蝦夷地（えぞち）と呼ばれていた時代から、アイヌ人が狩猟の際にこの地に自然に湧出していた温泉を利用していたが、1899年（明治32年）に、本州方面からの入植者たちである国沢氏、大江氏らによって数軒の温泉旅館が作られ、以後、本格的な温泉地としての道を歩みだしました。
終戦までは、旧陸軍第七師団の傷病兵の療養地として指定されていたこともあります。
戦後、1957年（昭和32年）に、国道39号線が石北峠を経由する「大雪国道」として開通してからは、層雲峡−網走−知床−阿寒国立公園を結ぶ道東観光のゴールデンルート上にあることから、本州方面からの観光客も数多く宿泊するようになった。
その後、1990年代初頭の、いわゆるバブル経済の崩壊（バブル崩壊）から始まった日本経済の長期低迷化の影響を受けての観光産業の低迷と旧・留辺蘂町の人口減少（過疎化）などにより、明治時代の開湯時からの伝統ある温泉旅館（ホテル）の中のいくつかが破産・廃業するなどし、さらに、近年は温泉街の商店にも閉店・廃業した店舗が目立つようになり、往年の賑わいは影を潜めたが、生き残った大型温泉旅館（ホテル）では施設の近代化が図られるとともに、観光協会では、北見温泉・滝の湯温泉・塩別温泉と合わせて、「源泉100％かけ流しの美白の湯の温泉郷」のPRや道の駅の整備などを通して、温泉地としての再活性化を図っている状態です。
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