Truyền thuyết kể rằng nơi đây gắn với câu chuyện tình của Hoàng Tùng và Mai Nương. Chuyện xảy ra vào thế kỷ 18, khi người anh hùng áo vải Nguyễn Huệ dấy binh đánh đuổi bọn xâm lược nhà Thanh, trai tráng khắp nơi hưởng ứng, trong đó có Hoàng Tùng. Trước khi chia tay, hai người rủ nhau ra bên bờ than thở hẹn thề. Chàng hẹn đến mùa xuân - khi hoa mai anh đào nở sẽ đem tin thắng trận trở về. Ở nhà, Mai Nương được tin Hoàng Tùng tử trận nên nàng đã quyết định gieo mình bên dòng suối tự trầm. Nhưng trớ trêu thay, đến giữa mùa xuân Hoàng Tùng thắng trận trở về, chàng vô cùng đau buồn khi biết người yêu đã chết. Cảnh cũ còn đây nhưng người yêu đã mất, chàng đau khổ đến tận cùng nên gieo mình xuống hồ nước chết theo nàng Mai Nương để minh chứng cho lòng chung thủy sắt son. Cảm thương đôi trai gái bạc mệnh, rừng thông rì rầm khúc nhạc bi ai. Từ đó hồ có tên là Than Thở cho đến ngày nay.

Đến thăm hồ Than Thở, du khách sẽ được nghe kể về những chuyện tình cảm động đã mượn nước hồ để giữ mãi mối tình chung thủy này[1].