Seit dem Mittelalter zweigte der Mühlkanal vom Neckar oberhalb von Berg nach Westen ab. Fluss und Kanal umflossen eine langgezogene Insel, die zur Cannstatter Markung gehörte. Dort drang Mineralwasser an die Erdoberfläche, das um die Mitte des 17. Jahrhunderts in seiner Bedeutung erkannt wurde. Der Stuttgarter Hofmedicus Georg Friedrich Gmelin (1679-1745) beschrieb 1736 diese Inselquelle ausführlich als „Berger-Sauerbronnen“. Etwa seit den 1720er Jahren werde das Wasser für Trinkkuren genutzt, hauptsächlich bei Erkrankungen des Verdauungsapparates, aber auch bei vielen anderen Gebrechen. Die heilsame Wirkung wurde bekannt, und 1739 sorgte der Cannstatter Amtmann Johannes Andreas Belling dafür, dass die Quelle gefasst wurde. Allerdings geriet sie in den folgenden Jahrzehnten wieder in Vergessenheit und verfiel.
Ihr nachhaltiger Aufstieg begann 1839; nun ließ der Cannstatter Brunnenverein die Quelle erneut fassen und ihre Umgebung gärtnerisch anlegen. Endgültig etabliert war sie, als der württembergische König Wilhelm I. im Jahre 1842 hier eine Trinkkur machte – und in der Nähe einen Pavillon errichten ließ.
Südlich der Inselquelle hatte Ehrenfried Klotz (1797-1838) seit 1826 seine Tuchfabrik. Im Jahre 1833 ließ er Bohrungen niederbringen, um mit dem relativ warmen Quellwasser die Treibräder seines Betriebes auch im Winter eisfrei zu halten. Tatsächlich lieferte die entdeckte Quelle über 2.000 Liter Mineralwasser pro Minute. Nach dem frühen Tod von Klotz musste sein gleichnamiger Sohn den Betrieb 1839 an den „Mechanikus“ August Koch verkaufen. Dessen Fabrik produzierte Maschinen, auch für den internationalen Markt, vor allem Ausstattungen von Mühlen.
Koch erkannte der Wert seiner Quelle und ließ noch im gleichen Jahr unmittelbar neben seiner Fabrik eine Brunnenhalle und eine Badeanstalt errichten. Darin befanden sich 26 Gästezimmer, 24 Kabinette für warme Bäder und acht etwa vier mal vier Meter große Bassins mit naturwarmem Mineralwasser von rund 20 Grad Celsius. Als Besonderheit galten die 16 kleinen Bäder, über einem Kanal erbaut, in die das Mineralwasser von oben herabregnete. Auch wer sich im Neckarwasser vergnügen wollte, fand dazu hier Gelegenheit: „Auf dem starkströmenden Mühlkanal befinden sich 30 bequeme Kabinette für Flußbäder“, so eine Beschreibung von 1847. Der Speisesaal im Wirtschaftsgebäude bot Platz für bis zu 60 Personen. Die Lage des Bades an der Einmündung des Nesenbachtals ins Neckartal nutzend, erlaubten ein Altan und ein „Bellevue“ genanntes Aussichtsgeschoss weite Blicke in die Umgebung. Ein gepflegter Garten umgab die Baulichkeiten. Die Kurgäste hielten sich hier üblicherweise vier bis sechs Wochen lang auf. Am Morgen tranken sie bis zu zehn Gläser des heilsamen Wassers, noch vor Mittag nahmen sie ein kaltes oder ein warmes Bad. Bis zu 700 Bäder täglich wurden beispielsweise im Jahre 1842 verabreicht. 1849 wanderte Badbesitzer Koch aus unbekannten Gründen nach Nordamerika aus. Nun übernahm der Postmeister Christian Wirth die Anlage, der sie schon 1851 an Ludwig Friedrich Karl Leuze (1794-1864) weiterverkaufte.
Die weiterhin nur für Trinkkuren genützte Inselquelle hingegen blieb im Besitz der Stadt Cannstatt; sie erstellte hier 1861 eine Trinkhalle. Die Quelle war nach wie vor nur unvollständig mit einem Holzkasten gefasst; man musste „die Gläser in einem an einem Stab befestigten Korbe“ in den Quelltopf hinablassen, „um sie zu füllen“, so eine Schrift von 1854.
Leuze modernisierte seinen Bereich zunächst nur moderat, erst sein Sohn Ludwig Friedrich Karl Leuze d. J. (1818-1876) baute 1865 das Kurhotel mit 65 Zimmern sowie Speise- und Unterhaltungssaal völlig neu. Nach dessen Tod führte zunächst seine Frau Johanna Leuze (1821-1883), dann ihr Sohn Ludwig Christian Carl Leuze (1849-1912) das Bad. In der Oberamtsbeschreibung Cannstatt von 1895 ist zu lesen: „In den Jahren 1886 f.“ hatten die Besitzer „das Berger Bad durch Pachtung der Inselquelle, Kanalisation, Errichtung eines schönen Schwimmbads, Wandelgangs, Beifügung von allerlei sog. Sanitätsbädern, Verschönerung des ganzen Anwesens dieses bedeutend gehoben.“ Während des gesamten Ersten Weltkrieges wurden ab August 1914 im „Reservelazarett II Cannstatt“, dem früheren Hotel, Verwundete gepflegt.
1919 kaufte die Stadt Stuttgart das Bad, Albert Eugen Ludwig Leuze (1877-1944) führte es weiterhin, nun allerdings als Pächter. Im Lazarettgebäude richtete die Stadt ein Altersheim ein. In den Jahren 1928/29 wurden der Neckar begradigt und die Staustufe Cannstatt gebaut. Die Inselquelle kam im Flussbett zu liegen und wurde abgedichtet, so gut es ging. Fachleute erbohrten einige Meter südwestlich die Neue Inselquelle. Deren Umfeld wurde 1939 dem Bad zugeschlagen. In dieser Zeit umfasste das Ensemble 40 Kabinen für medizinische Bäder in erwärmtem Mineralwasser, ein Freischwimmbad, eine Schwimmhalle, ein Luft- und Sonnenbad sowie Sportanlagen. Das Altersheim wurde verlegt und das Gebäude als Kurhaus hergerichtet.
Der Bombenangriff am 21. Februar 1944 beschädigte die Anlage schwer. Das Freibad konnte zwar schon am 18. Mai 1945 wieder genutzt werden, der weitere Wiederaufbau nach Plänen des Architekten Hellmut Weber zog sich jedoch bis 1955 hin. Bei der Eröffnung war die Stadt stolz auf zwei neuen Schwimmbecken und ein Kinderbecken, Garderobe- und Duschräume sowie eine Gaststätte. Ein zweiter Bauabschnitt, bis 1965 erstellt, umfasste ein Hallenschwimmbad und ein Kurbad.
Nachdem die Bundesstraßen 10 und 14 im Jahre 1977 überdeckelt worden waren, beschloss der Gemeinderat, das Leuze zu erweitern und neu zu gestalten. 1983 eröffnete Oberbürgermeister Manfred Rommel das von dem auf Schwimmbäder spezialisierten Architekturbüro Geier und Geier errichtete neue Leuze mit Warmbadehalle und Ausschwimmbecken ins Freie, einer Galerie-Cafeteria, Spielbereichen und einem Bewegungstherapie-Zentrum; wenig später kamen Saunen und eine begrünte Dachterrasse hinzu. Der Bildhauer Otto Herbert Hajek (1927-2005) übernahm die künstlerische Gestaltung der gesamten Anlage: das Konzept hieß „Farbwege Leuze – Römische Erinnerung“. Ständige Erweiterungen – zuletzt 2006 um das „Kinderland“ und 2010 um die „Winzersauna“ – halten das Bad bis heute attraktiv.