Obóz pracy w Mielęcinie, podobnie jak całe polskie więziennictwo, zmienił swój charakter z chwilą podporządkowania go Ministerstwu Sprawiedliwości. Wprowadzono pierwszy po wojnie regulamin więzienny, a Straż Więzienna przemianowana została na Służbę Więzienną.
W 1956 roku Obóz Pracy przekształcony został na Więzienie Karne w Mielęcinie dla więźniów obojga płci. W 1958 roku rozpoczęto nauczanie więźniów w zakresie szkoły podstawowej. Tak powstała szkoła, która istnieje w strukturze jako Centrum Kształcenia Ustawicznego nr 2 we Włocławku.
W latach sześćdziesiątych rozpoczęto przebudowę Mielęcina – w miejsce drewnianych baraków wybudowano pawilony mieszkalne oraz infrastrukturę w większości istniejącą do chwili obecnej. Zmieniony został także „profil” więzienia, które zostało przeznaczone dla skazanych mężczyzn: młodocianych i dorosłych odbywających karę po raz pierwszy.