O periodu Sokobanje za vreme vladavine srpske dinastije Nemanjića zna se veoma malo. Kako je srednji vek bio period dominacije religije kako širom Evrope, tako i u Srbiji, banje kao lečilišta nisu shvatana kao toliko značajna. Srpski vladari tog perioda svoju pažnju usmeravali su na izgranju crkava i manastira, ali i na državničke borbe za samostalnost, te međusobne razmirice potomaka Stefana Nemanje za vlast, pa su izvori lekovite vode, kao i kupatila iz vremena starog Rimskog carstva bila zanemarena.

Tmurni period zapostavljanja značaja Sokobanje nastupio je sa dolaskom Turaka na ove prostore. Za osmansko carstvo osvajanje Balkana nije bilo ni malo lako, međutim oni su ipak uspeli da pripoje sebi prostore na kojima se do 1389. godine nalazila srednjovekovna Srbija. Presudna tačka uspeha osmanske vojske na Balkanu bila je Kosovska bitka. Iako je u toj bitki srpskoj vojsci nanet veliki poraz, delovi Srbije još godinama su se opirali turskim spahijama i održavale svoju nezavisnost. Sokobanja je jedna od takvih naselja. Ona je svoju autonomiju očuvala još skoro deceniju posle Kosovske bitke, međutim 1398. Ipak potpada pod osmansku vlast.

U Sokobanji u to vreme, tačnije 1392. godine podignut je manastir Jermenčić, posvećen svetim arhangelima Gavrilu i Mihailu. Ovaj manastir podigli su Jermeni. Postoje dve verzije otkud Jermeni u Sokobanji. Po jednoj, manastir su podigli vazalni vojnici koji su učestvovali na strani Turaka u bitci na Kosovom polju, a po drugoj radi se kaluđerima iz Jermenije- koji su bežali od Turaka. Za ovaj manastir dugo se nije znalo, jer je on 1796. godine opljačkan i spaljen, a njegovi kaluđeri proterani od strane Turaka.

Banja se pominje u spisima jednog od čuvenih biografa Konstantina Filozofa. On Sokobanju spominje u delu u kom opisuje život Despota Stefana. Iz njegovih spisa saznajemo da je jedan od prvih turskih vlastodržaca na ovom području, Hamza nije bio odan prestonici Osmanlija ni sultanu koji je tada vladao, sultanu Musi. Hamza turski plemić za odmetanje od sultana cenu je platio životom. Sve ovo se dešavalo početkom 15. veka. Iz tog perioda u Sokobanji kao trajan spomenik ostalo je tursko kupatilo, Amam.

O značaju Sokobanje u periodu Turaka govori i činjenica da je ovo mesto bilo sedište kadiluka. Kadiluk je oblast koja je imala svoju posebnu sudsku, upravnu i izvršnu vlast. Sačinjavala se od više nahija, a činila je deo sandžaka, analogno sa današnjim vremenom – nahije bi bile opštine, kadiluci regioni, a sandžaci pokrajine.

Takođe da je Sokobanja bila važna, kako za Turske vladare, tako i za njihove protivnike govori podatak da su Austrijanci čak dva puta osvajali Sokobanju, ona se međutim ipak vraćala u ruke Osmanlija. 1960. godine po prvi put je Banja bila osvojena od strane zapadnjačkih sila, da bi ubrzo opet vlast nad njom držale spahije i drugi plemići turskog carstva. Turska vlast nad ovim područjem potvrđena je i Požarevačkim mirom sklopljenim između Turske s jedne strane i Austrije i Venecije sa druge, 1713. godine.

Međutim ni posle 1713. godine, vremena u Sokobanji nisu bila mirna. Drugi pokušaj osvajanja Sokobanje od strane Habzburške monarhije bio je u 1737. godini. Iako je ovaj pokušaj bio uspešan, Habzburgovci nisu dugo očuvali vlast nad ovim trusnim područjem. Sokobanja opet je pripala Osmanlijama.

Istorija Sokobanje bila je burna i isprepletana brojnim sukobima i ratovima, pa je i samo mesto u vreme Osmanlija bilo veoma živo i veliko. Značajan centar moći brojao je više od 750 kuća, a većinsko stanovništvo bilo je tursko. Turski putopisac Evlija Ćelebija prošao je i opisao ove krajeve, pa iz njegovih putopisa saznajemo dosta o životu u Sokobanji.

Stanovništvo je bilo podeljeno. Na jednoj strani, kod današnjeg Vrela živeli su Srbi. Oni su činili samo petnaestinu tadašnjeg naselja. Tursko stanovništvo nastanjivalo je područje bliže reke Moravice.

Sokobanja brojala je više kupatila na izvorima termalnih mineralnih voda. Ona su zbog velelepnih građevina od mermera koje su izgrađene na izvorima,ali i zbog čuvenih lekovitih voda, bila poznata širom Osmanske imperije. Sokobanja i tada je bila turističko mesto koje je primamljivalo brojne goste, neke i iz najudaljenijih krajeva Turske.

I austrijski vojnici bili su omamljeni lepotom ovog mesta. Pa je čuveni austrijski general Šmetaus oduševljen načinom života u Sokobanji, kupatilima i čistoćom nazvao Sokobanju „dražesnim mestom“ 1737. godine.