Sau khi giải phóng, từ năm 1945 tới ngày 10.2.1950, trại này do Liên Xô quản lý và được NKVD (Ủy viên nhân dân phụ trách Nội vụ) dùng làm trại đặc biệt số 2.[38][39] Đó là một trong các trại đặc biệt của NKVD hoạt động từ năm 1945, chính thức sáp nhập vào hệ thống Trại cải tạo lao động của Liên Xô năm 1948.[40][41] Một trại đặc biệt tai tiếng khác trong "Khu vực chiếm đóng của Liên Xô trên đất Đức" là "trại đặc biệt số 7", trước đây là "trại tập trung Sachsenhausen" của Đức Quốc xã.[42]

Từ tháng 8 năm 1945 tới khi giải thể ngày 1.3.1950, đã có 28.455[43] tù nhân, trong đó có 1.000 phụ nữ, bị Liên Xô giam giữ ở trại Buchenwald. Tổng cộng có 7.113 người chết trong Trại đặc biệt số 2, theo sổ sách của Liên Xô.[43] Họ được chôn trong các mộ tập thể ở các khu rừng quanh trại. Các thân nhân của họ đã không nhận được thông báo gì về cái chết của họ. Các tù nhân gồm những người bị cho là chống đối chủ nghĩa Stalin, và những người bị cho là đảng viên đảng Quốc xã hoặc thành viên các tổ chức Quốc xã, còn các người khác thì bị tù do lầm lẫn danh tính và bị bắt giữ cách tùy tiện.[44][45] Cơ quan NKVD đã cấm không cho các tù nhân tiếp xúc với thế giới bên ngoài[46] và cũng không tìm cách xác định tội của bất cứ cá nhân người tù nào.[45]

Ngày 6.1.1950, Bộ trưởng Bộ Nội vụ Liên Xô Kruglov ra lệnh trao mọi trại đặc biệt, trong đó có trại Buchenwald, cho Bộ Nội vụ Đông Đức.[41]