Si se entra a la ciudad por su parte sur, este gimnasio estará entre sus primeras visitas. Su construcción data de alrededor del siglo II D.C., a cargo de Publio Vedio Antonino y su esposa Flavia Papiana. Dedicaron el gimnasio a la diosa Artemisa y al emperador Antonino Pío.
En Éfeso los gimnasios eran las escuelas donde los jóvenes recibían clases de arte, deporte, literatura, teatro y expresión. El Gimnasio de Vedius era sin dudas el más importante y hermoso de todos. La entrada está al este, y al entrar hay una palestra (patio), rodeado de columnas. La sala de los emperadores también se encuentra en el este, con estatuas y suelos cubiertos de mosaicos.
El gimnasio incluye un baño, con un tepidarium, caldarium y un frigidarium. Había una piscina en el frigidarium, con la estatua del Dios del Río Kaistros en el extremo norte, vertiendo agua hacia la piscina desde su ánfora. Actualmente esa estatua se muestra en el Museo de Izmir.