Fengselsbygningen i Hamar ble oppført i 1864 i forbindelse med en større fengselsreform 1857 (Det ble da bygget 56 distriktsfengsler med i alt 800 plasser). Bygget er reist etter typetegninger av Heinrich Ernst Schirmer og Wilhelm von Hann. Det ble oppført av byggmester Herman Frang, og ble oppført symmetrisk og enkelt i upusset rød teglsten fra Tokstad i Stange.
Etter at Statsbygg ble bedt om å utarbeidet av landsverneplaner for justissektoren ble fengslet vernet av Riksantikvaren i 2014. Formålet med vernet er å bevare Hamar fengsel som representant for den store utbyggingen av distriktsfengsler i 1860- årene. Begrunnelse: Forbygningen på Hamar fengsel er godt bevart eksteriørmessig. Vernet omfatter forbygningens og mellombygningens eksteriør.
Cellebygningen ble påbygd er fjerde etasje i 1947, innredet med snekkerverksted. Nytt verkstedbygg ble oppført i 1980.
I 2023 har fengslet en åpen avdeling med lavere sikkerhetsnivå (31 plasser). Her foregår soning på inntil to år, der de innsatte får tilbud om snekkerverksted, vaskeri og gangutt-jobb ved fengselet. I tillegg har også Hamar fengsel et samarbeid med Storhamar videregående skole som sørger for å legge til rette for et variert og tilpasset utdanningstilbud.
