泉質は硫酸塩泉で、硫酸イオンやメタケイ酸をバランスよく含み、化粧水に匹敵する潤い効果を持つ成分を含んだ温泉。
奈良時代開湯といわれ、清少納言の枕草子（1000年頃）に「湯はななくり湯、玉造の湯、有馬の湯」と書かれている古湯で、神の湯として知られた。
三方を山に囲まれた温泉で、玉湯川沿いに桜並木が続き、旅館が軒をつらねる。
数寄屋造りの純和風旅館や近代的なホテル、ツツジを眺めながら、庭の中の露天風呂にゆっくりつかれる宿もある。
旅館の料理はコイの姿造り、松葉ガニ、モロゲエビ、スズキなどが名物。
古来、勾玉や管玉の生産地として栄えた地で、勾玉オブジェが点在している。
玉作湯神社には、願い石と呼ばれる丸くて大きな石が御神体として境内に奉られており、人気スポットとなっている。
温泉の東部にある標高199メートルの花仙山を中心とする丘陵はメノウが産出し、青、赤、白の三色が基調で、中でも深い藍色が美しい青メノウは、全国でもここでしか採れない貴重なもの。温泉街でメノウを使用したグッズを買うことができる。
山陰本線（JR西日本）玉造温泉駅からタクシーで5分