Bagnoli del Trigno sorge su di un massiccio roccioso che domina l'ampia valle del fiume Trigno e, per la sua collocazione a ridosso della roccia e per il suo aspetto caratteristico e suggestivo, viene definito la "Perla del Molise".
Il paese è situato a 660 m s.l.m. nella parte più bassa e a 783 m s.l.m. in quella più alta; le due altimetrie del paese portano alla sua "scissione" in due zone distinte: "Terra di sotto" e "Terra di sopra". 
L'antico nome di Bagnoli del Trigno era "Balneoli" e successivamente "Bagnoli".
Durante il periodo normanno, il feudo fu mantenuto dalla famiglia Beraldo, Conte di Isernia, mentre, in epoca sveva passò in mano ai Conti di Molise.
Diverse furono poi le famiglie che mantennero il territorio, fino alla nobile famiglia spagnola dei D'Avalos, nel XVI secolo. Gli ultimi feudatari furono invece i Sanfelice.
La leggenda vuole che, durante le invasioni barbariche, si rifugiassero proprio a Bagnoli due tribù, che diedero vita all'originale nucleo abitativo riconducibile oggi nell'antico rione di Santa Caterina. 
L'intero paese è dominato dai ruderi del castello longobardo, che si ergeva nella parte più alta dell'abitato, su un grosso masso di pietra calcarea.