Das eingezäunte und durch eine Mauer gesicherte Gelände der Justizvollzugsanstalt Stuttgart umfasst 49.600 Quadratmeter. Auf dem Gelände befinden sich drei Hafthäuser: Haus 1 (Wiedereröffnung Januar 2024), Haus 2 (stillgelegt seit Februar 2024) sowie die Neubauten Haus 3 bis Haus 5. Zusätzlich liegen ein Verwaltungsgebäude, ein Wirtschaftsgebäude und die Arbeitsbetriebe für die Gefangenen innerhalb des Geländes.
Die Justizvollzugsanstalt Stuttgart nahm nach einer Bauzeit von vier Jahren im September 1963 ihren Betrieb auf. Das Gefängnis wurde anhand der damaligen modernen sicherheitstechnischen Erkenntnisse errichtet und bestand aus drei Gebäudekomplexen, die sich in einen Vollzugsbereich, Verwaltung und Werkstätten gliederten. Das umfriedete Gelände umfasst heute rund 50.000 Quadratmeter. Überregionale Bekanntheit erlangte die JVA Stuttgart durch die Inhaftierung von Gefangenen der RAF.
Aufgrund der Größe und der langen Betriebsdauer werden die Räumlichkeiten kontinuierlich renoviert und saniert. Im Jahr 2009 wurde das Torwachgebäude fertiggestellt. Die Baumaßnahme zur Erweiterung der Haftplätze um drei zusätzliche Hafthäuser wurde im Jahr 2018 abgeschlossen. Seit Januar 2024 ist die Sanierung des Zellenbaus 1 abgeschlossen und das Gebäude wiedereröffnet.