Obóz został wybudowany na wznoszącym się na wysokość 800 m północnym zboczu Mont Louise. Jego lokalizacja nie jest przypadkowa - dzięki takiemu umiejscowieniu więźniowie mogli wydobywać granit, który następnie wykorzystywano do upiększania niemieckich miast. Wkrótce jednak więźniowie zostali przesunięci do głównego obozu lub wielu pomniejszych, powiązanych z nim oddziałów, gdzie ich praca mogła przyczyniać się do prowadzonej wojny. Znaczna część uwięzionych to członkowie ruchu oporu z Francji lub innych okupowanych regionów. W obozie przebywali także Żydzi, homoseksualiści, Romowie oraz Sinti. Do obozu zesłano ludzi z ponad trzydziestu krajów - liczba więźniów obozu Natzweiler-Struthof w czasie jego istnienia przekroczyła 52 tysiące osób. W szczytowym okresie przebywało w nim 7000 więźniów. Przeprowadzano tam również eksperymenty medyczne, w tym badania dotyczące tyfusu, działania gazu musztardowego i fosforowodoru. Więźniowie byli wystawiani na działanie gazu i zarażani chorobami, by umożliwić zbadanie ich skutków. Komora gazowa w obozie została wykorzystana do zamordowania 86 żydowskich kobiet i mężczyzn, dzięki czemu doktor Hirt ze Strasbuskiego Instytutu Anatomii miał możliwość zbadania ich szkieletów. We wrześniu 1944 roku obóz został ewakuowany, a większość więźniów została przewieziona do obozu w Dachau. Miesiąc później obóz został wyzwolony przez członków amerykańskiej 3 Dywizji Piechoty.