Проект тюремного замка, разработанный архитектором Вейгелем, был одобрен в 1838 году. Строительство замка планировалось завершить за четыре года, начиная с 1841 года. Ответственность за планировку участка для тюрьмы была возложена на губернского архитектора Суворова. Местом для строительства выбрали нагорную часть города, расположенную на северо-западной границе Троицкого мыса. В результате перестройки стен Тобольского кремля в 1782 году и разрушения старой Троицкой церкви в 1791 году образовалось значительное свободное пространство. После переезда Вейгеля в Пермь проект продолжали реализовывать несколько архитекторов, а завершил строительство титулярный советник Черненко. В период с 1846 по 1849 год основные работы по строительству тюремного комплекса были завершены, однако комиссия при приемке боковых одноэтажных флигелей посчитала их высоту слишком большой, и их уменьшили. Эти и другие изменения, а также достройка церкви, задержали открытие тюрьмы до 1855 года. На тюремный замок возлагались обязанности по содержанию арестантов в крепости, отправке их на каторжные работы и поселению.

В тюремном замке содержались ссыльные и пересыльные, а также заключенные, отбывающие наказание по судебным приговорам, как срочные, так и бессрочные. При размещении арестантов соблюдались требования закона о разделении их по полу, возрасту и категориям преступлений. Арестанты тюремного замка привлекались к различным хозяйственным работам: приготовлению пищи, подвозке воды, заготовке дров, поддержанию чистоты в тюрьме, уходу за больными, ремонту одежды, стирке и т.д.

В июле 1907 года и октябре 1918 года в тюремном замке произошли два крупных бунта, подавленные с жестокостью. В советский период тюрьма продолжала функционировать по своему назначению. В 1920-1930-х годах Тобольск наряду с Соликамском и Надеждинском стал пересыльным пунктом для ссыльных заключенных. С 1937 по 1938 год в Тобольске было расстреляно 2500 человек. В 1941 году из Москвы в Тобольск были эвакуированы заключенные из Бутырской и Липецкой тюрем.

В советское время тюрьма имела статус спецучреждения с самым строгим режимом содержания. В 1989 году она была закрыта. В Тобольске существует городская легенда о замурованных подземных этажах в комплексе централы.

Через тюремный замок прошли такие известные люди как:

• Михаил Михайлов
• Владимир Короленко
• Николай Чернышевский
• Фёдор Достоевский