Synagoga została zbudowana w XIX wieku na miejscu starej, drewnianej synagogi. 13 września 1939 roku, została spalona przez hitlerowców, co było jednym z ich pierwszych kroków po wejściu do Mielca. Zamknęli w środku kilkudziesięciu Żydów i spalili ich wraz z budynkiem. Po zakończeniu wojny synagoga nie została odbudowana. O tym zdarzeniu opowiada Stanisław Wanatowicz, mielecki regionalista i znawca historii społeczności żydowskiej w Mielcu.