Původně věznice sloužila v letech 1945 – 47 jako tábor válečných zajatců a retribučních vězňů. K jeho zrušení došlo až v roce 1949 a v témž roce zde byl postaven tzv. tábor nucených prací, který sloužil jako pobočka krajské věznice v Praze. Zřizovatelem věznic bylo Ministerstvo spravedlnosti a pro uplatňování pravomocí z pozice státní moci vznikl Sbor vězeňské stráže.
Jako samostatné vězeňské zařízení – Nápravně pracovní tábor (NPT) fungují Vinařice od 1.11.1955 a byly zřízeny Tajným rozkazem ministra vnitra č.189/1955. Do Vinařic byli umisťováni vězni, kteří na základě soudního rozhodnutí byli zařazeni do II. nápravně výchovné skupiny. K zaměstnávání odsouzených sloužily především přilehlé uhelné doly a práce v těžkém průmyslu.
V 70. letech došlo ve věznici k rekonstrukci ubytovacích prostor pro odsouzené. Byly vybudovány i nové objekty pro vězeňský personál. V tehdejším nápravně výchovném ústavu bývalo do roku 1990 umístěno až 2000 vězňů.
Po roce 1990 prošla věznice celou řadou architektonických i profilačních změn. Po roce 1993 došlo k rozšíření kapacity věznice asi o 400 míst a dokončení nového objektu ubytovny K, která je nyní nejvyšší dominantou věznice. V roce 1994 se rozšířily i možnosti pro výchovnou, vzdělávací a zájmovou činnost s odsouzenými. Postupně jsou rekonstruovány již zastaralé ubytovny odsouzených, tak aby se zlepšila úroveň sociálních podmínek života odsouzených ve výkonu trestu.
Od roku 1990 došlo k několika změnám profilace věznice. Nejdříve zde byli umisťovány odsouzení ve II. nápravně výchovné skupině a v oddělené části věznice obvinění ve výkonu vazby. Po změně nápravně výchovných skupin na skupiny A s dohledem, B s dozorem, C s ostrahou a D se zvýšenou ostrahou, zde byli umístěni odsouzení se zařazením do skupiny C. V dalších letech došlo k vymístění obviněných a věznice byla určena pro odsouzené muže zařazených soudem do skupin typu B – dozorem a C – ostrahou a od roku 2003 po dobu čtyř let jen pro odsouzené ve skupině s ostrahou. Od roku 2007 do konce září 2017 byla věznice profilována opět pro obě kategorie odsouzených – ostrahu a dozor.
Od října 2017 v souladu se změnou systému vnější diferenciace byla věznice Vinařice zařazena do kategorie s ostrahou s vyšším a středním stupněm zabezpečení. Její kapacita je v současnosti stanovena na 854 odsouzených mužů.