Точную дату начала функционирования тюрьмы в городе Златоусте установить не удалось, так как в фонде Златоустовского архива никаких документов о времени строительства тюрьмы не обнаружено.
Златоустовская тюрьма, официально именовавшаяся Тюремным замком, представляла собой старое, двухэтажное здание, обнесённое каменной стеной. Находилась она на улице Златоустовской рядом с заводом, с территории которого были видны окна камер расположенных на втором этаже. Порядки в тюрьме по свидетельству очевидцев, были на редкость мягкими: «Двери камер не закрывались, и арестованные свободно ходили по коридорам и тюремному двору».
По данным найденным в фондах Уфимского архива и других источников установлено, что связи с ростом преступности вызванным революцией 1905 года, старая Златоустовская тюрьма была переполнена. В камерах, рассчитанных на 100 арестантов, содержалось более четырёхсот человек.
В 1910 году Главное тюремное управление Российской империи выделило, 600.000 рублей на строительство нового тюремного здания. В 1912 году еще недостроенная Златоустовская Уездная тюрьма, приняла первых постояльцев в количестве 250 человек. Здание тюремного корпуса было возведено только наполовину: фасад здания 2 этажа, левое и правое крыло 1 этаж. Камеры, оборудованные для содержания 60 человек, занимавшие практически все пространство корпуса, между собой были разделены коваными решетками. Освещение поддерживалось факелами. Впоследствии уже в Советское время здание достроили возведя дополнительно 2 этажа, а левое и правое крыло 3 этажа.
Со слов бывшего сотрудника тюрьмы, майора в отставке Федорова Василия Константиновича, устроившегося на службу в тюрьму в апреле 1952 года и общавшегося со старослужащими сотрудниками, в 1938 году велось строительство 3-го режимного корпуса и переоборудование общежития сотрудников под 2 режимный корпус.
В связи с тем, что в фондах Златоустовского архива отсутствуют документы, касающиеся функционирования тюрьмы в городе, историю функционирования учреждения в том или ином качестве можно проследить приблизительно по некоторым архивным данным, сохранившимся в учреждении:
- с 1918 года до 1940 года Златоустовская тюрьма ГУГБ.
- с 1940 года до приблизительно 1952 года тюрьма №2 УНКВД.
- с 1952 года до 1998 года Златоустовская строгая тюрьма УВД.
- с 1998 года до 2003 года ЯВ48/СТ-2 ГУИН Министерства Юстиции РФ.
2003 года по настоящее время федеральное бюджетное учреждение Следственный изолятор №4 ГУФСИН России по Челябинской области.
В настоящее время учреждение продолжает функционировать как следственный изолятор. Спец. контингент содержится в трех режимных корпусах и здании отряда по хозяйственному обслуживанию, рассчитанных для содержания 1 474 человек, в том числе корпуса для содержания женщин и несовершеннолетних. На данный момент производственного предприятия в учреждении нет.
С 2003 начальником является полковник внутренней службы Николай Николаевич Стыценко.