Wzniesiona została ok. 1902 roku. Była najokazalszą w powiecie gostyńskim. Nie był to pierwszy budynek kultu żydowskiego w Gostyniu. Do tego czasu rolę domu modlitwy pełnił budynek przy dzisiejszej ulicy 1 Maja. Synagoga została zniszczona przez Niemców w 1940 roku.

Do 14 kwietnia 1775 roku obowiązywał na terenie Gostynia formalny zakaz osiedlania się wyznawców innych religii poza katolicką. Ten stan rzeczy zmienił ówczesny właściciel miasta Jan Nepomucen Mycielski, wydając edykt tolerancyjny, Do roku 1793 nie spotykamy jednak formalnie osiadłych tu Żydów. Licznie zaczęli napływać do Gostynia dopiero od lat trzydziestych XIX wieku. W 1840 roku było ich tutaj 176, co stanowiło 7,6 % ogółu mieszkańców. Trzydzieści lat później odnotowano w mieście 311 wyznawców religii mojżeszowej – 10,4 % wszystkich obywateli. Spadek liczby ludności żydowskiej rozpoczął się na przełomie XIX i XX wieku. W 1903 roku w Gostyniu mieszkało 155 Żydów (3,2 % ogółu), a dwa lata później 146 (2 %).

Wybuch I wojny światowej i następnie powrót Wielkopolski do odrodzonego państwa polskiego spowodował znaczną emigrację ludności żydowskiej. Od 1920 roku w Gostyniu mieszkało zaledwie kilku Żydów. W związku z tym 7 lipca 1922 roku wojewoda poznański zdecydował o likwidacji gminy wyznaniowej w Gostyniu, a majątek przeznaczył na rzecz Skarbu Państwa. Rozpoczął się proces komunalizacji. Przedmioty kultu trafiły do gminy wyznaniowej w Lesznie. Całego procesu nie udało się jednak zakończyć do roku 1939.

Obok synagogi mieściła się też szkoła żydowska. Pierwszym nauczycielem religii i języka hebrajskiego czynnym w Gostyniu był Natan Mordechaj Täubler (zm. 1891), który do miasta przybył w latach trzydziestych XIX wieku. W 1865 roku obowiązkiem szkolnym objętych było 43 żydowskich dzieci. Żydowska szkoła wyznaniowa czynna była do 1913 roku. Później dzieci skierowano do szkoły ewangelickiej, w której, obok nauczyciela niemieckiego, był również nauczyciel żydowski (Joseph Lewin).

Żydzi zajmowali się przede wszystkim handlem i rzemiosłem. W Gostyniu często byli lekarzami i cieszyli się dużym zaufaniem wśród Polaków, np. Samuel Julius Catt, osiadły w mieście w 1827 roku, uczestniczył w powstaniu listopadowym, za co skazano go na 6 miesięcy więzienia. Dr Elias Wachtel w 1848 roku w zakonspirowanym w Goli lazarecie opatrywał rannych powstańców po bitwie pod Książem. Należał też do grona miejscowych konspiratorów, którzy przyczynili się do odbicia z rąk pruskich gen. Michała Heidenreicha „Kruka”.