日俄战争结束后，日本人于1907年在原沙俄监狱的基础上，进行了大规模的扩建。
旅顺监狱中关押的"犯人"，一般有数百人，1942年太平洋战争爆发后，关押最多达2000人。关押多是中国人，也有朝鲜和日本人。
监狱内除牢房和工场外，还有去工场的检身室、医务系、调室、暗牢、绞刑场等。究竟有多少人在这里被害，无法计算。仅1942年至1945年8月就有700多人被绞杀和摧残致死。
牢房由85间增加到253间，墙外增设窑场和菜地，同时在院内修建了15座工场，强迫犯人为其生产军需品和日用品，监狱四周建起周长725米，高4米的红砖围墙，架设电网和楼，围墙内占地面积26000平方米。