Zanim w ogóle powstała diecezja zielonogórsko-gorzowska, nasze tereny pod II wojnie światowej przynależały do Administracji Apostolskiej Kamieńskiej, Lubuskiej i Prałatury Pilskiej (1945-51). W latach 1951-67 byliśmy Ordynariatem Gorzowskim, a następnie Administracją Apostolską Gorzowską ad nutum Sanctae Sedi (lata 1967-72). Diecezja gorzowska powstała w 1972 r. i istniała 20 lat. 25 marca 1992 r. papież Jan Paweł II bullą „Totus Tuus Poloniae populus” ustanowił diecezję zielonogórsko-gorzowską.

Pierwszym (i jedynym) administratorem Administracji Apostolskiej Kamieńskiej, Lubuskiej i Prałatury Pilskiej z siedzibą w Gorzowie Wlkp. był ks. dr Edmund Nowicki, który od podstaw zorganizował Kurię i Sąd Duchowny w Gorzowie Wielkopolskim, a także diecezjalną Caritas, założył też m.in. Wyższe Seminarium Duchowne w Gorzowie oraz Konwikt Biskupi we Wschowie.

Za czasów Ordynariatu Gorzowskiego wikariuszami kapitulnymi byli ks. prał. Tadeusz Załuczkowski, który erygował 132 nowe parafie (lata 1951-52), oraz ks. prał. Zygmunt Szelążek (1952-56), z którego inicjatywy powstało Wyższe Seminarium Duchowne w Gościkowie-Paradyżu. W 1956 r. biskupem Ordynariatu Gorzowskiego został bp Teodor Bensch (m.in. wznowił wydawanie Gorzowskich Wiadomości Kościelnych i organizował duszpasterstwo głuchoniemych), a po jego śmierci w 1958 r. wikariuszem kapitulnym został ks. prał. Józef Michalski.

Do tej pory najdłużej naszymi terenami opiekował się bp Wilhelm Pluta, który był kolejno: biskupem Ordynariatu Gorzowskiego (1958-67), biskupem Administracji Apostolskiej Gorzowskiej ad nutum Sanctae Sedis (1967-72) oraz biskupem diecezji gorzowskiej (1972-86).

W 1986 r. funkcję administratora diecezjalnego pełnił bp Paweł Socha. Następnie w latach 1986-92 biskupem diecezji gorzowskiej został bp Józef Michalik (od 1993 r. biskup diecezji zielonogórsko-gorzowskiej). W 1993 r. administratorem diecezjalnym ponownie został bp Paweł Socha.

W latach 1993 – 2007 ordynariuszem diecezji zielonogórsko-gorzowskiej był bp Adam Dyczkowski, zaś jego następcą został bp Stefan Regmunt (2007-15).