Il paese sorge alle pendici occidentali del Monte Amiata, a 672 metri sul livello del mare, immerso tra i boschi di castagni che crescono sul versante della montagna. Il territorio è ricco di sorgenti d'acqua e qui si trova la cascata dell'Acqua d'Alto, alta 25 metri. Bagnoli dista circa 58 km da Grosseto e poco più di un chilometro dal capoluogo comunale.
- Pieve di Santa Mustiola, situata lungo la strada che dalla località Canali porta alle Capannelle, conserva ancora nonostante alcune ristrutturazioni l'originaria struttura romanica. Ricordata sin dal 1205, fu ampliata con il transetto nel 1885.]
- Cappella della Natività, nota anche come cappella della Madonna del Presepe, è una piccola chiesetta padronale situata in località Canali. All'interno sono conservati un monumentale altare in trachite ed i sepolcri della famiglia Tassi. Sulla lunetta decorata della facciata è scolpita la data 1708.
- Villa Origa, situato in località Canali, si trattava in origine di un vecchio mulino, poi trasformato nel 1908 in residenza della contessa Origa. Restaurata di recente, è caratterizzata dalla tipica torretta e dal colore rosso acceso, suo colore originario.
- Lanificio dei Bagnoli, imponente edificio oggi in rovina, è un valido esempio di architettura industriale situato presso la frazione nelle vicinanze della cascata. Destinato alla lavorazione della lana e voluto dal deputato Isidoro Maggi, fu attivo a più riprese tra il 1875 e il 1930. Sotto al lanificio, presso il fosso della Mastormola, erano situate le cave di terra gialla, scavate per la produzione di vernici, con i mulini delle Rossine e della Sega, oggi ristrutturati. Il lanificio è stato poi adibito a magazzino della terra gialla, ed in seguito abbandonato.
- Cascata dell'Acqua d'Alto, situata sopra il paese sotto al Sasso della Vettoraia, è alta 25 metri ed è stata per anni inattiva dopo che Siena ne aveva sottratto l'acqua, privando gli arcidossini della cascata e causando carenze di approvvigionamento idrico. È stata recentemente riaperta.