В 1838 году был утвержден проект тюремного замка, составленный архитектором Вайгелем. Планирование места для строительства тюрьмы было поручено губернскому архитектору Суворову. Этим местом стала территория в нагорной части города, на Троицком мысу, у его северо-западной кромки.

При смене стен Тобольского кремля в 1782 г. и разборки ветхой Троицкой церкви в 1791 году образовалась значительная свободная площадка. После перемещения Вайгеля в Пермь работами продолжали руководить несколько архитекторов, окончание строительство принадлежало титулярному советнику Черненко. С 1846 по 1849 гг. строительство Тюремного комплекса в основном было закончено, но при приеме комиссия сочла слишком высокими помещения боковых одноэтажных флигелей, и они были понижены. Эти и другие переделки, а также достройка церкви задержали открытие тюрьмы до 1855 г.

В тюремном замке содержались ссыльные и пересыльные, заключенные на сроки по судебным приговорам, срочные и бессрочные. При размещении арестантов в тюрьму соблюдалось требование закона о подразделении по половым, возрастным признакам и категориям преступлений. Арестанты тюремного замка привлекались к хозяйственным тюремным работам: приготовлению пищи, подвозке воды, заготовке дров, содержанию в чистоте тюрьмы, уходу за больными, починке одежды, стирке.

В июле 1907 и октябре 1918 гг. в Тюремном замке происходят два больших бунта, которые были подавлены с большой жестокостью. В Советское время тюрьма также используется по своему назначению. В 20-30-х гг. Тобольску наряду с городами Соликамском и Надеждинском отводилась роль пересыльных пунктов для ссыльных заключенных. С 1937 по 1938 гг. в Тобольске было расстреляно 2500 человек.