L’Arc de Diane constitue le principal vestige conservé des thermes romains de Divona Cadurcorum, la cité gallo-romaine qui devint par la suite Cahors. Les thermes, ainsi que l’arc qui en subsiste, datent des Ier et IIe siècles. Leur emprise au sol s’étendait sur environ 3 000 m², ce qui témoigne de l’importance de cet ensemble dans la cité antique.
Le terme « thermes » désigne un établissement de bains caractéristique du monde romain. Il ne faut toutefois pas interpréter le nom de l’arc comme la preuve d’un édifice religieux. Malgré son appellation, l’Arc de Diane n’était pas un temple consacré à la déesse Diane. Cette dénomination peut donc induire en erreur quant à la fonction originelle du monument. Aujourd’hui, l’arc rappelle l’existence des thermes de Divona Cadurcorum et demeure leur principal vestige visible.