حمام مهدی قلی بیک، از قدیمی‌ترین و با ارزش‌ترین حمام‌های شهر مشهد و از موقوفات آستان قدس رضوی است که در مجاورت مقبره امیر ملکشاه در محله قدیمی سرسنگ، بین بازار سرشور و بازار بزرگ واقع شده و کوچه مجاور آن به کوچه «حمام‌شاه» مشهور است. نام اصلی آن «حمام مهدی قلی‌بیک» بوده، ولی به‌دلیل مجاورتش با مقبره امیر ملکشاه به «حمام‌شاه» شهرت یافته است که پس از پیروزی انقلاب نیز به «حمام رضوی» تغییر نام پیدا کرد.

براساس وقف‌نامه این حمام، تاریخ ساخت آن، سال 1027هـ.ق است و واقف آن مهدی قلی‌بیک، میرآخور شاه‌عباس صفوی، از بازماندگان خانواده امیر ارغون اویرات (از نخستین حکام ایران شرقی و خراسان در دوره مغول) بوده است. از این بنا هیچ کتیبه‌ای برجای نمانده است و از معمار و سازنده آن خبری در دست نیست.

واقف این حمام، یک قنات نیز برای آن احداث کرده است، با این شرط که مازاد آب آن را به مسجد گوهرشاد دهند و اضافه بر آن را صرف امور خیریه کنند و اضافات آن را درنهایت، در زمین‌های خارج شهر جاری سازند. بنای این حمام با گذشت زمان و همچنین دخالت‌های غیراصولی، مانند افزودن یک قسمت زنانه جدید به قسمت‌های قدیمی آن در سال1350 دچار دگرگونی شد و چهره اصلی خود را از دست داد. بنای یاد شده از سال1369 به‌تدریج متروکه شد تا اینکه در سال1376 در فهرست بناهای تاریخی کشور به ثبت رسید.

بنای حمام مهدی قلی بیک(حمام‌شاه)، پیش از آغاز عملیات مرمتی، شامل بخش‌های ورودی، سربینه(رخت‌کن)، گرم‌خانه و سرویس‌ها بود. اما با شروع عملیات باستان‌شناسی و مرمت، فضاهای جدیدی چون هشتی ورودی، شاه‌نشین شمالی(حاکم‌نشین)، حوض هشت ضلعی سربینه، لایه‌های زیبای نقاشی (در قسمت سربینه)، کاشی‌های ازاره سربینه (از نوع زیررنگی)، هشتی یا میان در، حوض کف هشتی، خزینه، حوضچه‌های تصفیه آب، استخر آب سرد و تنبوشه‌ها (لوله‌های سفالی آب‌رسانی در معماری سنتی) پیدا شد و طی این عملیات، مساحت حمام از حدود 400مترمربع قبلی به هزار و 875 مترمربع رسید. محوطه ورودی حمام به‌وسیله یک پله، همراه با یک انحنای ملایم، به هشتی کوچکی وصل می‌شود. با عبور از پنج پله با همان انحنا به سربینه یا رخت‌کن می‌رسیم که زیباترین بخش حمام است.

در وسط هشتی، حوض کوچکی به چشم می‌خورد که به احتمال زیاد، مسیر برگشت از گرم‌خانه به رخت‌کن بوده و افراد پس از بیرون آمدن از گرم‌خانه، پای خود را آب می کشیدند و سپس وارد سربینه می‌شدند.

پس از هشتی وارد گرم‌خانه می‌شویم. فضای گرم‌خانه، مربع شکل و دارای چهار ستون در وسط است که پوشش گنبدی‌شکل سقف، شامل نورگیرها بر روی این ستون‌ها قرار دارد. در اطراف گرم‌خانه، غرفه‌ها و در قسمت غربی آن، خزینه حمام قرار دارد که سطح همه آن‌ها کمی از کف گرم‌خانه بلندتر است. در کف خزینه، دیگ‌های مسی بزرگی برای گرم کردن آب دیده می‌شود. در دو طرف خزینه دو اتاق وجود دارد که یکی از آن‌ها مربوط به حوضچه‌های تصفیه آب بوده و طی عملیات بازسازی برداشته شده است.

بنای حمام مهدی قلی‌بیک که با گذشت چهار قرن از ساخت این گنجینه هنری، هنوز اصالت آن محفوظ مانده است، با گذشت زمان و نبود مراقبت و همچنین دخالت‌های غیراصولی، دچار آسیب‌های جدی شده بود که در سال1378 توسط معاونت فنی و عمرانی موقوفات آستان قدس رضوی، زیرنظر کارشناسان سازمان میراث فرهنگی، صنایع‌دستی و گردشگری خراسان رضوی و با اعتبار سازمان عمران و توسعه حریم حرم امام رضا(ع) بازسازی شد و درنهایت در اختیار سازمان کتابخانه‌ها، موزه‌ها و مرکز اسناد آستان قدس رضوی قرار گرفت و به موزه مردم‌شناسی تغییر کاربری داد.