Absent du cadastre de 1846 et figurant sur une lithographie de Brugasse en 1853, le chalet Rose est édifié à l'initiative de la famille de Barraute vers 1849-1850 dans le but de développer le site thermal de Saint-Christau. Représenté sur les lithographies publicitaires du Second Empire à la Belle Époque, notamment dans un dépliant destiné à la clientèle russe en 1899, il est conçu sur le même modèle que le chalet Bleu dont il est le jumeau et constitue ainsi l'un des trois chalets de location (Bleu, Rose, Marguerite) que compte la station dans un cadre pittoresque plaisant pour la société urbaine de la seconde moitié du 19e siècle.

Comme les trois hôtels du domaine thermal (Mogol, Poste, Grand Turc), le chalet Rose est réquisitionné durant la Première Guerre mondiale, à l'issue de laquelle l'architecte Jules Noutary dresse un état des lieux et un devis de travaux, puis la Guerre civile espagnole pour accueillir les blessés et les réfugiés basques. Il est ensuite largement investi par l'occupant allemand entre 1943 et 1944. Le chalet, qui fut probablement affecté au logement d'officiers haut gradés habitués à s'installer dans des demeures cossues des zones occupées, est restitué en bon état - hormis le deuxième étage - à l'issue de la guerre. Mais, selon le récapitulatif des dégâts immobiliers dressé en 1949 par Fernand Noutary, il nécessite néanmoins des travaux relativement importants s'élevant à 280.000 francs (225.000 francs pour le chalet Bleu) sur un devis estimé à près de 5 millions de francs pour l'ensemble du site. Aussi un important chantier (peinture, vitrerie, menuiserie etc.) est-il effectué entre 1947 et 1953 sous le contrôle de Fernand Noutary. Entre autres, les façades et les escaliers extérieurs en bois sont alors en très mauvais état.

A compter de la vente du domaine à la Société Thermale de Saint-Christau en 1951 puis de son exploitation et de son rachat par la famille Barthélémy (future Chaîne Thermale du Soleil) à partir de 1964, le chalet Rose a continué d'être mis à la location avant d'être délaissé suite à la fermeture de l'établissement thermal à l'aube des années 2000. Durant la seconde moitié du 20e siècle, le chalet a subi des changements notables - peut-être dus à la reconstruction suivant l'occupation allemande -, ses escaliers extérieurs ayant été supprimés et ses façades couvertes d'enduit peint remplaçant ainsi une composition originelle plus complexe, polychrome, faite de briques et de pans de bois. La couverture a été rénovée dans les années 2010 pour mettre l'édifice hors d'eau.