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Frauen und Männer werden im Justizvollzug getrennt untergebracht. Für weibliche Strafgefangene gibt es in Nordrhein-Westfalen in den Justizvollzugsanstalten Bielefeld-Brackwede, Bielefeld-Senne, Gelsenkirchen, Köln, Duisburg-Hamborn (Zweiganstalt Dinslaken) und Wuppertal-Ronsdorf jeweils eigene Abteilungen. Mit der Justizvollzugsanstalt Willich II unterhält Nordrhein-Westfalen außerdem eine reine Justizvollzugsanstalt für Frauen.
Für den Vollzug der Jugendstrafe bei weiblichen Gefangenen und die Untersuchungshaft an weiblichen Jugendlichen und Heranwachsenden ist derzeit die Justizvollzugsanstalt Wuppertal-Ronsdorf zuständig.
Im Frauenvollzug stehen rund 1.450 Haftplätze zur Verfügung. Rund ein Viertel der Haftplätze für weibliche Gefangene befinden sich im offenen Vollzug. Der Justizvollzug in Nordrhein-Westfalen verfügt über eine eigene Mutter-Kind-Einrichtung des offenen Vollzuges, die neben dem Justizvollzugskrankenhaus Fröndenberg liegt und diesem zugeordnet ist.
Der Frauenvollzug unterscheidet sich aufgrund der unterschiedlichen Bedürfnisse und Problemlagen in einigen Punkten vom Männervollzug. Der weibliche Strafvollzug befasst sich mit der Inhaftierung und Rehabilitation von Straftäterinnen; dabei stellen sie spezifische Anforderungen an das Strafvollzugssystem. Dazu gehören der Zugang zu gesundheitlicher Versorgung, Bildung und Ausbildung, Familienunterstützung und psychosoziale Unterstützung.
Der Frauenvollzug in Nordrhein-Westfalen ist ein Mehrgenerationenvollzug. Eine Binnendifferenzierung nach Alter, Vollzugsdauer und Delikt ist aufgrund des prozentual kleinen Anteils von weiblichen Inhaftierten nicht vorgesehen.