Монастырь начал свою историю в 1863 году как богадельня под управлением Неониллы Честновой. Это событие произошло благодаря инициативе богатых выксунских купцов, которые решили создать богадельню. Для выбора места они пригласили преподобного Варнаву из Свято-Троице-Сергиевой Лавры. Прибыв в Выксу, он отправился в лес и воткнул ветку в самой чаще, где и построили дом. В нём поселились три монахини, 12 насельниц и юродивый Димитрий Пивоваров, который защищал их от опасностей. К осени 1864 года завершилось строительство двухэтажного здания с кельями и трапезной. Через год Варнава прислал в богадельню Иверскую икону Божией Матери, что определило её посвящение. Около ста лет назад монастырские иконописцы создали с неё чудотворный список, так как оригинальная икона старца Варнавы не сохранилась. В 1868 году освятили первую домовую церковь в честь Иверской иконы. В 1872 году началось строительство пятиглавого соборного храма, рассчитанного на 6000 молящихся. Статус общины богадельня получила в 1874 году, и до 1882 года её возглавляла Мария Пивоварова, при которой достроили каменный собор. С 1882 года общину возглавила Митрофания Крюкова из Рыбинской Софийской обители, и при ней насельницы получили статус монастыря.

В советские годы судьба Иверской обители сложилась трагично. В 1919 году монастырь закрыли, а летом 1927 года взорвали главный храм, разрушив его купола и своды. Основные стены устояли и стали основой для будущего восстановления, хотя под обломками погибли сёстры-схимницы, отказавшиеся покинуть обитель. В том же году обрушили колокольню до нижних ярусов. Говорят, что человек, ответственный за подрыв, не хотел этого делать и заложил слабый заряд, который обрушил лишь купол и верхний ярус. В домике старца Варнавы, находившемся за пределами монастыря, жил Л. М. Каганович, когда приезжал с инспекцией заводов. Возрождение обители началось в конце XX века. В 1991 году была зарегистрирована религиозная община, в 1993 году в церковной лавке оборудовали новый Иверский храм. В 1994 году архитекторы паспортизировали монастырский ансамбль, и его взяли под охрану как памятник регионального значения. В приход вернулся список Иверской иконы Божией Матери, отреставрированный в Серафимо-Дивеевском монастыре. При расчистке остатков Троицкого собора нашли ещё одну икону, Тихвинскую. В 1997 году община снова стала монастырём. Началось восстановление главного храма, и в 2003 году был освящён притвор. До полного восстановления ещё далеко, но работа продолжается. В домике старца Варнавы обустроили детский дом для девочек-сирот под присмотром настоятельницы. Открыты странноприимный дом и трапезная для паломников. В здании бывшей купеческой гостиницы разместилось Выксунское православное духовное училище с музеем Иверского монастыря, где выставлены фотографии, документы и артефакты, найденные во время реставрации. Восстановление колокольни началось в 2011 году. 8 февраля 2012 года в монастырь доставили купол для Успенского храма, изготовленный в Переславле-Залесском, собранный и позолоченный на Выксунском металлургическом заводе. 2 апреля 2012 года митрополит Георгий освятил кресты и купола для Успенской церкви и колоколов. 23 октября того же года епископ Варнава освятил купол и крест, которые в тот же день установили на строящуюся колокольню.

9 февраля 2016 года епископ Варнава освятил храм в честь Успения Божией Матери Великим чином. В центре сквера, образованного застройкой, установлен памятник преподобному Варнаве Гефсиманскому, торжественно открытый 22 мая 2011 года.