1252 erhielt Konrad von Brochterbeck vom Osnabrücker Bischof Bruno von Isenberg die Erlaubnis, in Gravenhorst ein Nonnenkloster der Zisterzienserinnen zu gründen. Der kleine Konvent, der in der Regel nicht mehr als 14 Schwestern zählte, verstand es in den folgenden Jahrhunderten, erfolgreich zu wirtschaften und ein wichtiges geistliches Zentrum für die nähere Umgebung zu werden.
Die sich heute präsentierende Gestalt der Klostergebäude stammt zum großen Teil aus dem 18. Jahrhundert. Es lassen sich in den Flügeln der Klostergebäude aber Spuren von der Gotik bis hin zur Renaissance finden. Der älteste Bauteil ist die frühgotische Saalkirche aus der Gründungszeit (1280 vollendet).
Im 16. Jahrhundert hielt auch reformatorisches Gedankengut Einzug in die Gemeinschaft und 1543 wurden die Klausurbestimmungen aufgehoben. Selbst die Säkularisierung überdauerte das Kloster, das seit dem 18. Jahrhundert eine Schule für höhere Töchter betrieb. Endgültig aufgelöst wurde der Konvent 1811. Danach wechselten die Besitzverhältnisse mehrfach. So war vor der Übernahme durch den Trägerverein Kloster Gravenhorst, der die Anlage heute mitbetreut, eine Champignonzucht in den Gemäuern untergebracht.
Heute wird die Anlage als DA, Kunsthaus Kloster Gravenhorst genutzt.