Arbejdsanstalten på Møllebjergvej, indviet 1861, havde sygehus i forbygningen og var i bagbygningen indrettet til lemmestiftelse og tvangsarbejdsanstalt. Sidstnævnte havde plads til 22 mænd og 6 kvinder. Arbejdsanstalten modtog klienter fra Korsør og andre kommuner. I 1868 blev tvangsarbejdsanstalten af justitsministeriet autoriseret som afsoningssted for dømte tvangsfanger fra Sorø amt. De kommuner, der benyttede anstalten, skulle betale. De fleste af anstaltens klienter havde midlertidigt ophold.
Alle personer på Arbejdsanstalten havde pligt til at arbejde. Lemmestiftelsens klientel egnede sig dog på grund af alder eller svagelighed ikke til stadigt arbejde. De arbejdsføre, tvangsarbejderne, bestod af tvangsfanger og arbejdsføre fattige. Tvangsfangerne, der ifølge lov af 3.3.1860 var idømt strafarbejde for lettere forbrydelser som tiggeri, løsgængeri, visse typer vold, prostitution mv., arbejdede under lås og slå og kom kun på korte gårdture, isoleret fra de øvrige ved høje mure. De arbejdsføre fattige arbejdede både inde, i anstaltens have og i byen, hvor institutionen mod betaling udførte arbejde for private og kommunen. Deres frihed var mindre end lemmestiftelsens klientel.
Arbejdsdagen strakte sig mandag til lørdag fra tidlig morgen til sengetid kun afbrudt af korte pauser og måltider. Middagsmaden bestod af grød eller søbemad, flæsk, sild eller ost, morgen- og aftensmaden af brød, mælk eller øl. Ville man have smør eller fedt, måtte det købes for eventuelle overarbejdspenge. Kosten blev med tiden mere varieret, og fattiglemmerne fik nu også smør og fedt. De arbejdsføre skulle i løbet af ugen udføre en nøje fastsat mængde arbejde, som de ikke fik betaling for. Udførte de mere, kunne de optjene overarbejdspenge, der dog ikke måtte bruges frit og slet ikke til røgtobak og spiritus. Arbejdet bestod i opplukning af værk, spinding, kartning, skrubning, strikning, vævning, fletning af gulvmåtter og skrædder-, skomager-, snedker- og tømrerarbejde. Senere kom skærveslagning og hugning af brosten til. Arbejdsvægring, opsætsighed mv. blev straffet bl.a. med arrest. Pryglestraf blev også anvendt.
Anstalten tegnede fra starten i september 1861 til at blive en succes. I de første 11 måneder steg antallet af månedlige arbejdsdage fra 36 til 620. Navnlig fremmede kommuner og især jyske benyttede den. I oktober 1862 var der 25 i tvangsarbejde, deraf de 23 fra andre kommuner. Ved folketællingen den 1.2.1880 havde 5 kvinder og 43 mænd ophold på anstalten, mindst 38 var fra andre kommuner. Af mændene var de 6, heraf 3 fra København, idømt strafarbejde.
Arbejdsanstalten blev en brik i den hårde politiske kamp i slutningen af 1800-tallet mellem Højre og Socialdemokratiet og mellem Højre og Venstre. I august 1887 bragte Social-Demokraten som led i sin kamp for bedre fattig- og alderdomsforsørgelse nogle stærkt negative artikler om anstalten, efter at avisens medarbejder havde besøgt stedet. Alle gode højrekræfter med byrådet i spidsen stod sammen i tilbagevisning af avisens påstande. Ministeriet lod i 1888 beskyldningerne undersøge; de fandtes alle ugrundede. Social-Demokraten genoptog sine angreb støttet af bl.a. Sorø Amtstidende. Den megen omtale ophidsede formentlig lemmerne. Mængden af påsatte brande, som anstalten led under gennem hele sin historie, var da også særlig stor i disse år. I løbet af tre måneder i første halvår af 1889 nedbrændte alle tvangsarbejdsanstaltens bygninger som følge af tre påsatte brande.
Byrådet besluttede kort efter brandene at genopføre Arbejdsanstalten – også som et modtræk mod Social-Demokraten og Sorø Amtstidende. Der blev bl.a. bygget en toetagers bygning mod nord til de mandlige tvangsarbejdere og en toetagers bygning mod nordøst med bl.a. kvindeafdeling. For begge køn var der en skarp adskillelse af de fattige arbejdsføre og de dømte. Der kunne modtages 16 mandlige straffefanger, 70 mandlige arbejdsføre fattige og 8 kvinder. Forhuset, der havde overlevet brandene, blev på første etage indrettet til lemmestiftelse for ca. 20 fattige, der ikke kunne have stadigt arbejde. Komplekset med egen sygehusbygning kunne tages i brug 1.11.1890.
Ved folketællingen 1.2.1901 opholdt der sig på anstalten 57 mandlige og 8 kvindelige fattiglemmer samt 16 mænd dømt til strafarbejde. Den ene kvinde havde et nyfødt barn hos sig. Klientellet kom stadig mest fra andre kommuner. Ind i 1900-tallet blev belægningen gradvis mindre, og i 1920 besluttede byrådet, der nu havde socialdemokratisk flertal, at nedlægge anstalten. Kvindeafdelingen var allerede nedlagt.