A város zsidósága 1861-ben úgy döntött, zsinagógát épít. A 600 négyszögöles telket-amin az épületegyüttes ma is áll-a hitközség 1866. július 10-én vette meg 6000 forintért. A telekvásárlást követően 1866. augusztus 30-án a "templom-építési bizottmány" tervpályázatot írt ki izraelita templom és iskola tervezésére.
Az ebben szereplő főbb paraméterek a követ­kezők voltak:

• Templom 400 ülőhellyel, földszint a megfelelő karzatokkal, a főbejárat a nyugati oldalon.
• Iskolaépület 9 iskolai szobával (5 fiúosztály és 4 lányosztály), egy szoba 100 gyerek és 8 szoba mind-egyik 70 gyermek befogadására alkalmas legyen.

Az építési tervek beadási határideje 1866. december 30. volt. A pályázat nagy érdeklődést váltott ki itthon és külföldön egyaránt. Összesen 33 pályamű érkezett, melyek közül három maradt meg.
A bizottmány felelőssége tudatában és a maga megnyugta­tására a díjazott terveket két másikkal együtt 1867. február 4-én Bécsbe küldte az osztrák mérnök és építész egyesületnek bírálatra. Visszaérkezésüket követően Kliegl József győri ál­lami megyemérnök véleményét is meghallgatva Benkó Károly első díjjal kitüntetett tervét fogadták el kivitelre.
A költségeket a hitközség az ülőhelyek örök áron való megvételéből, a hitközség tagjainak kamatmentes hi­teléből és adományokból fedezte. Az „első ásóbökés” 1868. november 9-én, hétfőn történt meg. A munkák gyorsan haladtak, így 1869. október 9-én az iskolaépület elkészült, és a templom falai elérték a legmagasabb vonalukat. A kőfaragó-, ács-, asztalos- és üvegmunkákat he­lyi iparosok készítették. Az oltár, a csillárok és a díszítőfestés bécsi mesterek kezét dicséri.
Az iskolát 1869. október 17-én nyitották meg ünnepélyesen. Nem késett a templom felavatása sem: 1870. szeptember 15-én a zárkő letételével megkezdődött az ünnepség.

A Zsinagóga mint épület

A győri zsinagóga alaprajza nyújtott téglalapforma. Ebből a sarkokhoz átlós előtérrel illeszkedő, a felső szinten nyolcszögalakban végződő tornyok szabályos nyolcszög alaprajzú központi teret metszenek ki.
Utóbbit öntöttvas oszlopokkal alátámasztott kettős szerkezetű, tamburos fél-gömbkupola fedi, amely hangsúlyosan emelkedik ki az épület tömbjéből, tágassá, ünnepélyessé téve a belső részt. A homlokzatokat az emelt gömbsisakú saroktornyok teszik látványossá. A nagy rózsaablak szinte vonzza a tekinte­tet. Megfigyelhetők az ívelt záródású ikerablakok. A belső tér tengelyében a mizrah-emelvényen áll a lapos kupolá­val koronázott, három-háromoszlopos frigyszekrény. Mö­götte található a tórafülke. Az egész belső térben kétszin­tes karzat fut körbe, kazettás mellvédjén Dávid-csillagok láthatók. A falakat ismétlődő stilizált ornamentális mo­tívumok díszítik, amelyeket dekoratív bordűrök foglalnak keretbe. A zsinagóga főbejárata a nyugati homlokzatról nyílik, a faltömegek hármas tagolása a bejárati tengelyt emeli ki.

Benkó Károly terve a neológ mozgalom egyik legelső templomaként épült meg. Az épület a neológ zsinagógákra jellemző fő ismérveket hordja magán: ilyen az iskolaszárnyak által biztosított csendes templomudvar, a monumentalitásra törekvő, centrális templom a magasba törő kupolával.
Ide tartoznak még az európai sajátossággá vált női karzatok, az orgona és az épület szakrális jellegét hangsúlyozni kívánó vertikalitás. A győri zsinagóga a neológ irányzat egyik alapműve. A késő historizmus és a szecesszió szellemében épített templom hosszú ideig mintaként szolgált más városok zsinagógáinak építésé­hez, a nagyvárosi környezetbe illeszkedő, nagy befogadóképes­ségű zsinagógák méltó előképe lett.

A Zsinagóga bővítése

A templom felavatása után eltelt több mint öt évtized alatt a hitközség tagokban és anyagiakban is gyarapodott, 1910-re már 5583 fővel bírt. A zsinagóga nagyobb ünnepeken szűknek bizonyult, sőt, a karzatok egy esetleges tűz esetén a három „csigalépcsőházon " keresztül nem elég gyorsan és biztonságosan voltak kiüríthetők. A bővítés gondolatával már a századfordulón elkezdtek foglalkozni. Ennek pénzügyi fedezete 1925-ben teremtődött meg, és a város készséggel adott el e célra egy teleksávot a keleti oldalon. 1926. március 25-én rendkívüli közgyűlésen döntött a képvi­selőtestület arról, hogy a nagytemplom baleset- és tűzveszélyes lépcsőházainak állapotáért tovább felelősséget nem vállal, és a tervek szerint elrendeli az átépítésüket. Az elfogadott terv a lépcsőházak helyét a nagytemplomhoz csatolta, a két új lépcsőház között téli templomot alakított ki. A munkálatok 1926. április 19-én kezdődtek meg, és az őszi ünnepi istentiszteletet már az új templomban tartották. A téli kápolnának nevezett kistemplom belső munkái lassan haladtak, így a felszentelésre csak 1927. november 20-án ke­rülhetett sor. A kistemplom a hétköznapokban és a téli időszakban volt az istentiszteletek helyszíne. Ezzel hosszabb időre le is zárultak az építési periódusok a zsinagógában.

A Zsinagóga a II. világháború után

Az 1940-es évek történelmi eseményei, a deportálások következtében a zsidó hitközség létszáma drasztikusan megfogyat­kozott. Győrből és a környékéről 5700 embert deportáltak, s a visszatérés közülük csak mintegy 780-nak adatott meg. Ez nagymértékben meghatározta a zsinagóga további sorsát. A templom újraszentelésére 1946. március 15-én került sor, de a korábban nagy létszámú hitközség által létrehozott zsinagó­gát és iskolát a töredékére csökkent közösség már nem tudta fenntartani.
Győr vezetése abban látta a megoldást, ha az épület állami tulajdonba kerül és kulturális rendezvények helyszínének használják. A magyar állam 1968-ban vásárolta meg az épületet a hitközségtől. Az iskolaszárnyak 54 százalékát 1950-ben államosították, a 46 százalék 1966-ban ajándékozással került az állam tulajdonába. Ezeket elő­ször a gabonaforgalmi vállalat irodáknak használta, illet­ve a városi tanács kezelésében lévő létesítmények leselejte­zett bútorait tárolták bennük. A szárnyépületeket folyama­tosan felújították, a templom és a téli templom állapota azonban egyre inkább romlott. A város részéről felmerült az igény, hogy a déli iskolaszárnyban kapjon helyet a Liszt Ferenc Zeneművészeti Főiskola, a templomtérben pe­dig hangversenytermet alakítsanak ki. A Liszt Ferenc Zeneművészeti Főiskola Győri Tagozata 1973. október 1-jén ve­hette birtokba az iskolaszárnyat. A Kossuth Lajos utcai iskolaszárnyban továbbra is működött a zsidó hitközség, az első emeleten kapott helyett az imaterem. A nyolcvanas években már csak az állagmegóvásra volt fedezet. Tervek, elképzelések ugyan szép számmal akad­tak, de anyagi fedezet hiányában a megvalósulásig nem jutottak el (1984: a téli templom és a csatlakozó lépcsőházi torony átalakítása). A zsinagóga ügyének megoldá­sa az 1989–1990-es rendszerváltást követően felállt új városi önkormányzatra várt. 1991. március 15-én megalakult a Győri Zsinagógáért Ala­pítvány, amely 1997–2005 között jogfolytonosan Győr Kul­turális Konferenciaközpont Közalapítvány néven működött tovább. Az alapítványban részt vevő intézmények, magánsze­mélyek és más támogató alapítványok célul tűzték ki, hogy a város e kiemelkedően szép és páratlan épületét megmentsék a pusztulástól, s hogy a volt zsinagóga megfelelő helyet biztosít­son kulturális, zenei rendezvényeknek, valamint helyet adjon a képzőművészeti alkotásoknak. 1994–95-ben jelentős összeget sikerült az állagmegóvásra fordítani, sor kerülhetett a kupola és a tetőszerkezet felújítására, 1998–99-ben a Kossuth Lajos utcai, északi homlok­zat felújítására. A fedezetet részben európai uniós, részben állami és önkormányzati források biztosították. A kovácsoltvas-kerítés rekonstrukciója 2002-ben történt meg.