Ventspils pilsēta 1903. gadā izveidoja Ventspils sieviešu ģimnāziju, reorganizējot Ventspils pilsētas meiteņu skolu. Mācību valoda ģimnāzijā bija krievu valoda. Tajā bija septiņas pamatklases un astotā pedagoģiskā klase mājskolotāju sagatavošanai. Pirmā pasaules kara laikā ģimnāziju evakuēja uz Ribinskas pilsētu Krievijā. Tur tā 1918. gadā tika pārdēvēta par Ribinskas 3. sieviešu ģimnāziju, bet tā paša gada septembrī darbību pārtrauca. Ventspilī ģimnāzijas darbība vairs netika atjaunota.

Līdz 1917. gadam Ventspils sieviešu ģimnāzija bija pakļauta Krievijas Impērijas Tautas apgaismošanas ministrijai, Rīgas mācību apgabala kuratoram un Ventspils pilsētas pārvaldei. Ģimnāzija darbojās saskaņā ar tās statūtiem, kas noteica skolnieču uzņemšanas kārtību, uzvedības noteikumus, prasības pedagoģiskajam personālam, kā arī mācību saturu un organizāciju. Pirmā pasaules kara laikā ģimnāziju evakuēja, un, sākot ar 1918. gada pavasari, tā bija pakļauta Ribinskas apriņķa Izglītības tautas komisāram.

Ģimnāzijas darbu un mācību procesu organizēja un vadīja ģimnāzijas priekšniece, Pedagoģiskā padome un Aizbildņu padome. Pedagoģiskā padome bija atbildīga par mācību procesa organizēšanu un skolotāju ievēlēšanu, savukārt Aizbildņu padome – par ģimnāzijas priekšnieces ievēlēšanu, kā arī mācību iestādes saimniecisko un finanšu jautājumu risināšanu.

Lai paplašinātu meiteņu izglītības iespējas un sagatavotu mājskolotājas, Ventspils pilsēta 01.07./14.07.1903. dibināja Ventspils sieviešu ģimnāziju. To izveidoja, reorganizējot 1877. gadā dibināto Ventspils pilsētas trīs klašu meiteņu skolu. Ģimnāzijas dibināšana bija pamatota ar Krievijas Tautas apgaismošanas ministrijas 24.05./5.06.1870. Nolikumu par sieviešu ģimnāzijām un proģimnāzijām.

Ģimnāziju uzturēja no Krievijas Impērijas Valsts kases un Ventspils pilsētas piešķirtajiem līdzekļiem, audzēkņu mācību maksas un ziedojumiem. Neliels skaits trūcīgāko un sekmīgāko skolnieču bija atbrīvotas no mācību maksas. 1915./1916. mācību gadā par mācībām ģimnāzijas sagatavošanas klasē bija jāmaksā 50 rubļi gadā, 1.–3. klasē – 60 rubļi, bet 4.–7. klasē – 70 rubļi. 1917./1918. mācību gadā mācību maksu paaugstināja. Sagatavošanas klasē tā bija 60 rubļi gadā, 1.–3. klasē – 80 rubļi, 4.–7. klasē – 100 rubļi, bet astotajā pedagoģiskajā klasē – 120 rubļi.

Ģimnāzijas ēka atradās Zvana ielā 6. Sākoties Pirmajam pasaules karam, 06.1915. tika pieņemts lēmums evakuēt ģimnāziju uz Ribinsku Jaroslavļas guberņā. 08.1915. ģimnāzija atsāka audzēkņu uzņemšanu, bet 4.09.1915. Rīgas mācību apgabala kurators Aleksejs Ščerbakovs (Алексей Иванович Щербаков) deva oficiālu atļauju Ventspils sieviešu ģimnāzijas darbības atsākšanai Ribinskā. Lai nodrošinātu ģimnāzijas darbību evakuācijas laikā, skolas vadība bija spiesta ņemt kredītus no Jaroslavļas guberņas kases un Ribinskas pilsētas kases.

Evakuācijā Ventspils sieviešu ģimnāzijai piešķīra telpas Ribinskas Marijas sieviešu ģimnāzijā (Рыбинская Мариинская женская гимназия). Par telpu izmantošanu maksa nebija jāmaksā, tomēr Ventspils sieviešu ģimnāzija sedza saimniecības izdevumus. Tā kā telpas tika koplietotas ar Ribinskas Marijas sieviešu ģimnāziju, Ventspils sieviešu ģimnāzijas audzēknes mācījās otrajā maiņā – no pulksten 15.00 līdz 19.00. Ģimnāzijas īpašums bija palicis Ventspilī, tādējādi Ventspils sieviešu ģimnāzijas rīcībā sākotnēji nodeva arī Ribinskas Marijas sieviešu ģimnāzijas mācību līdzekļus un grāmatas. 1918. gada vasarā ģimnāzijas vadība izskatīja Starijkrimas pilsētas priekšlikumu pārcelt ģimnāziju no Ribinskas uz Starijkrimu un tur izvietot to patstāvīgi. 09.1918. ģimnāziju likvidēja, un 11.1918. padomju vara Ventspils sieviešu ģimnāzijas un Ribinskas Marijas sieviešu ģimnāzijas vietā izveidoja Ribinskas 1. pakāpes un 2. pakāpes skolas. Ventspilī sieviešu ģimnāzijas darbība vairs netika atjaunota.

Uzsākot darbību, Ventspils sieviešu ģimnāzija pārņēma Ventspils pilsētas meiteņu skolas struktūru. Sākotnēji tajā bija trīs klases, bet turpmākajos gados atvēra pārējās sieviešu ģimnāzijas pamatklases – ceturto, piekto, sesto un septīto. 1907./1908. mācību gadā ģimnāzijā atvēra astoto pedagoģisko klasi mājskolotāju sagatavošanai. Nepietiekama skolnieču skaita dēļ 1915./1916. mācību gadā astoto pedagoģisko klasi neatvēra. Ģimnāzijā darbojās arī sagatavošanas klase.

Pirmajā (1903./1904.) darbības gadā mācības skolā sāka 167 audzēknes, bet mācību darbu nodrošināja 18 skolotāji. Turpmākajos gados audzēkņu skaits pakāpeniski pieauga. 1914./1915. mācību gadā ģimnāzijā mācījās 463 skolnieces, bet mācību darbu nodrošināja 25 skolotāji. Pēc skolas evakuācijas audzēkņu skaits sākotnēji ievērojami samazinājās. 1915./1916. mācību gadā ģimnāzijā bija 167 skolnieces. 1916./1917. mācību gadā audzēkņu skaits atkal pieauga. Ģimnāzijā mācījās 274 audzēknes (sagatavošanas klasē – 27, ģimnāzijas pamatklasēs – 235, astotajā pedagoģiskajā klasē – 12). Pirms skolas darbības izbeigšanas 1917./1918. mācību gada pavasara semestrī mācības uzsāka 458 audzēknes, no kurām 87 mācījās sagatavošanas klasē, 336 – ģimnāzijas pamatklasēs, bet 35 – astotajā pedagoģiskajā klasē.

Līdz 1917. gadam septiņas ģimnāzijas pamatklases absolvēja 238 audzēknes, bet astoto pedagoģisko klasi pabeidza 159 Ventspils sieviešu ģimnāzijas audzēknes, iegūstot mājskolotājas tiesības. Ievērojamākā absolvente – baltu filoloģe Edīte Hauzenberga-Šturma.

Visā ģimnāzijas pastāvēšanas laikā skolas direktore bija Anna Auerbaha (Анна Ивановна Ауэрбах).