Hon presenterade en vitbok med en investering på 1,3 miljarder pund i nya fängelser under de kommande fem åren och planer på 2 100 extra officerare, narkotikatester och mer självständighet för guvernörer.
Labour sade att tillkännagivandet var "för lite, för sent", och sade att tidigare personalnedskärningar hade skapat en "säkerhetskris".
Fackföreningarna har uttryckt oro över ökningen av våld och självmord i fängelser.
Fängelsevårdsföreningen (POA) varnade på onsdagen för att fängelser stod inför blodbad om inte mer personal rekryterades och behölls.
Truss sade att fängelsesystemet var under "allvarlig och ihållande press", och att man tidigare hade missat möjligheter att införa reformer.
Hon lovar nolltolerans mot attacker mot fängelsepersonal och säger att kroppsskadade kameror kommer att rullas ut över fängelset för att öka officerarnas förtroende.
Kostnaden för samhället att återoffra tidigare fångar uppskattades till 15 miljarder pund per år, sade Truss, och tillade: "Vi är skyldiga vår hårt arbetande fängelsepersonal att vända dessa trender. Vi är skyldiga fångarna och deras familjer det. Och vi är skyldiga våra samhällen och offer för brott."
Hon sade: " Min utgångspunkt är att omfokusera systemet så att alla är tydliga med att säkerhet och rehabilitering är syftet med fängelsesystemet....
– Guvernörer och personal kan inte leda och hantera förändringar i en miljö där de är rädda för våld. På samma sätt kan brottslingar inte förväntas vända sitt liv medan de är beroende av droger eller är rädda för att bli överfallna."
Debatten om en växande kris inom fångvården har i allt högre grad fokuserat på personalbrist, och antalet officerare har sjunkit från omkring 25 000 till 18 000 sedan 2010.
De 2 100 extra tjänstemän som tillkännages i vitboken är utöver 400 nya anställda som meddelades av Truss förra månaden, vilket innebär att totalt 2 500 nya rekryter ansluter sig till tjänsten.
De kommer att vara på plats i slutet av 2018 till en kostnad av £100m per år, men kommer fortfarande att lämna personal under de nivåer som setts före 2010.
Antalet fångar har ökat något under samma period.
Från Danny Shaw, korrespondent för inrikesfrågor
Detta är en vitbok med två halvor.
Det handlar om att återställa stabiliteten i fängelserna genom förbättrad säkerhet - och rekrytering av mer personal. Men nivåerna kommer fortfarande att vara lägre än 2010 och det råder tvivel om huruvida tillräckligt många människor kommer att vara villiga att stanna kvar i arbetet när lönen - från 20 500 pund - kan förbättras i mindre stressiga och farliga miljöer.
Den andra halvan handlar om en långsiktig reform, genom att ge fängelseguvernörer makt och ställa dem till svars, idéer som först lades fram av Liz Truss föregångare, Michael Gove.
Men medan Gove talade om "hopp" och "återlösning", betonar Truss behovet av "bevisning" och "data".
Hon vill ha ett system där varje fängelses prestationer mäts och övervakas, där inspektörerna har större befogenheter och där justitiesekreteraren vid behov kan ingripa genom att stänga institutioner som inte fungerar.
Det är en ambitiös plan som kan driva upp standarder, men kan också leda till ytterligare byråkrati och en kultur av målsättning.
Hur farliga är våra fängelser?
Fängelseofficerarna hjälper före detta fångar
Droger och spänningar: Inuti Wandsworth
"Värsta staten i tio år"
De senaste siffrorna visar en ny topp på 65 överfall i fängelser varje dag.
Under året fram till juni ökade antalet överfall på personalen med 43 % till 5 954, och 697 av dessa noterades vara allvarliga.
På tal om BBC Frukost, Steve Gillan, från POA, sade: "Verkligheten är att denna regering har orsakat problemet - de har skurit ned personalnivåerna, de har tagit så mycket pengar ur systemet att systemet är trasigt."
Han sade att facket skulle överväga industriella åtgärder efter tidsfristen den 11 november har satt för regeringen att vidta åtgärder mot fängelsevåld.
Varningar har också kommit från fångar på insidan, med en intern på Londons Pentonville som berättar för BBC att knivar flygs in av drönare och rakhyvlar smälts till tandborstar för att tillverka vapen.
Shadow Justice Secretary Richard Burgon sa att Truss behövde återfå fängelseguvernörers och officerares förtroende.
"Berättelsen i vårt fängelse system sedan 2010 är en berättelse om spiraliserande våld och droganvändning," sade han.
"Den grundläggande orsaken till denna fängelsekris är det politiska beslutet att skära tillbaka vår fängelsetjänst till benet."
Dame Sally Coates, en före detta rektor som gjorde en genomgång av utbildning i fängelser för regeringen tidigare i år, sade att extra officerare löfte var "förmodligen inte kommer att vara tillräckligt, men det är en början".
Hon sa till BBC Radio 4's Today program officerare bör utbildas för att vara mer än bara "nyckel" vars enda jobb var att låsa in människor.
Truss sade att reformplanerna skulle inriktas på återbäringsgraden.
"Vi kommer att ge guvernörerna de verktyg de behöver för att driva framåt förbättringar", berättade hon för Commons.  "Vi kommer att driva beslutsfattande myndighet och budget - för de saker som gör skillnad för brottslingar - ner till guvernörer, oavsett om det är utbildning, familjetjänster eller hur de styr sin regim."
Fängelser i England och Wales kommer att få se sin största översyn i en generation, har justitieminister Liz Truss sagt.