本所成立於民國41年7月，原址位於臺中市三民路，當時係撥用臺中監獄一隅之舊有舍房數棟，初因羈押人數不多，尚勉敷應用，嗣因羈押被告年有增加，尤自民國51年台灣高等法院台中分院成立後，本所由羈押一審被告，增為羈押臺中市（縣）一審及中部地區上訴二、三審刑事被告之場所，刑事被告激增，原有設備已不敷使用，乃分別於52年及53年陸續改建舍房，增設工場，始略具規模。

　　民國57年豐原、南投檢察官辦公室成立，本所奉令設置豐原、南投分舍，臨時羈押當地被告，以利檢察官刑案之偵辦。民國67年11月10日，復奉令成立臺灣臺中監獄臺中分監，由所長兼任監長，代執行刑期未滿五年短期自由刑之受刑人。

　　近年來，臺灣經濟快速發展，都市日趨繁榮，本所三民路原址，已成為人口稠密之都市中心地區，加以羈押刑事被告逐年增加，原有舍房擁擠不堪，已不符現代羈押業務之需求，乃於民國73年在臺中市南屯區番社腳段大肚山腳，價購公有及民有土地十六餘公頃，做為遷建用地，於77年8月動土，至80年二月順利落成啟用，本所亦於同年3月3日遷至新所。本所核定容額為1,452人。

　　民國87年5月20日，本所依毒品危害防制條例規定成立「附設觀察勒戒處所」，執行觀察勒戒業務。另從民國95年1月1日起，配合臺中戒治所成立並與臺中少年觀護所合署辦公，僅收容男性收容人，復將少女刑事案件暨少女觀察勒戒收容人移至本所。民國100年10月1日起為配合勒戒、戒治處遇的專責化，法務部矯正署臺中戒治所成立附設觀察勒戒處所，收容苗栗以南、雲林以北之受觀察勒戒處分人，至此，本所附設觀察勒戒處所收容對象僅剩女性觀察勒戒處分人。

　　本所機關名稱原為臺灣臺中看守所，因民國100年1月1日法務部矯正署成立，機關名稱改制更名為法務部矯正署臺中看守所，配合矯正署提昇女性收容人專業處遇，自104年7月1日起，調整本所女性收容人之收容處所至矯正署臺中女子監獄。

　　民國109年12月為因應新冠肺炎(COVID-19)疫情以及為使境外(不含離島)返臺通緝犯之檢疫措施更臻周延完善，經法務部矯正署選定由本所作為境外返臺通緝犯之集中隔離檢疫處所。本所積極籌劃改建老舊建築，並配合防疫措施增設各項設施設備，自110年2月24日起正式啟用「臺中防疫中心」，收容境外返臺有即時執行或羈押收容必要之人犯。