3 августа 1854 года в ней организовали два отделения для девочек. В первом – 120 приходящих учениц изучали чтение, чистописание, Закон Божий, начала арифметики, рукоделие и ремесло. Во втором – 50 девочек помимо тех предметов еще обучались русскому языку, истории, географии России и домашнему хозяйству.
Позже появились классы по французскому языку, всеобщей географии, рисованию и танцам.
Мариинская женская школа сыграла важную роль в образовательном процессе Западной Сибири. Она была единственным светским женским учебным заведением в Тобольской губернии.
1 августа 1913 года школу преобразовали в гимназию. Весной 1919 года в ней провели последний выпуск. При установлении советской власти, школу закрыли и на ее базе открылась советская школа №1.