Zabiegi związane z powołaniem biskupstwa polowego trwały od jesieni 1918 roku. 9 listopada 1918 r. ówczesny kierownik Ministerstwa Spraw Wojskowych płk Jan Wroczyński, w uzgodnieniu z arcybiskupem warszawskim Aleksandrem Kakowskim, powołał do życia Konsystorz Polowy. Równocześnie w wyniku porozumienia ówczesnego ministra wojny z wizytatorem apostolskim ks. Achillesem Rattim (późniejszym papieżem Piusem XI) oraz arcybiskupem warszawskim i ordynariuszem sandomierskim bp. Marianem Józefem Ryxem z dnia 4 listopada 1918 r., stanowisko Naczelnego Kapelana Wojsk Polskich powierzono byłemu dziekanowi I Polskiego Korpusu na Wschodzie, kapłanowi diecezji sandomierskiej ks. Janowi Pajkertowi.

W tym samym okresie władze wojskowe podjęły starania o powołanie biskupstwa polowego. Pertraktacje w tej sprawie prowadzili: ks. Achilles Ratti i płk Jan Wroczyński oraz Naczelnik Państwa Józef Piłsudski, a także premier Ignacy Paderewski. W dniu 5 lutego 1919 r. ks. Ratti ogłosił utworzenie przez Stolicę Apostolską Biskupstwa Polowego i nominowanie na pierwszego biskupa polowego dotychczasowego biskupa pomocniczego warszawskiego, Stanisława Galla. Nominację otrzymał 8 lutego tegoż roku od Naczelnika Państwa i następnego dnia objął swój urząd. Zastępcą biskupa polowego był wikariusz generalny, na którego bp Stanisław Gall mianował ks. Jana Pajkerta.

Pierwszy biskup polowy, Stanisław Gall rozpoczął swoją misję w warunkach niezwykłe trudnych, bowiem już po niecałym roku rozpoczęła się wojna polsko-bolszewicka. Stanęły przed nim następujące zadania: zorganizowanie dostatecznej liczby kapelanów, których domagały się formacje walczące na różnych frontach, wyposażenie kapelanów w kaplice polowe, zaopatrzenie ich w sprzęt liturgiczny, skoordynowanie i zharmonizowanie duszpasterstwa wojskowego z aparatem wojskowym (tworzenie od podstaw regulaminów i przepisów prawa regulujących służbę kapelańską w wojsku polskim).

Po ustaniu działań wojennych, trzeba było podjąć prace nad przystosowaniem się do zadań duszpasterstwa wojskowego w okresie pokoju. Biskup Gall przystąpił do opracowania projektu statutu duszpasterstwa wojskowego. Statut ten, uzgodniony między Stolicą Apostolską i Rzeczpospolitą Polską, został ogłoszony 27 lutego 1926 r. i zatwierdzony na mocy specjalnej delegacji papieża przez nuncjusza apostolskiego w Polsce abp Wawrzyńca Lauriego. W ślad za postanowieniami statutu poszło formalne utworzenie przez biskupa polowego parafii wojskowych. Każda parafia otrzymała swego patrona i na jej czele stanął kapelan z prawami proboszcza.

W pracy duszpasterskiej pierwszego Biskupa Polowego od 1926 r., tj. od przewrotu majowego narastały trudności i przeszkody, zwłaszcza ze strony wyższych władz wojskowych. Na początku 1932 r. biskup Stanisław Gall poprosił Ojca Świętego o zwolnienie go ze stanowiska biskupa polowego i dnia 29 marca 1933 r. w wieku 76 lat, po czternastu latach swego posługiwania, przeszedł w stan spoczynku. Jego następcą na stanowisku biskupa polowego został mianowany 14 lutego 1933 r. ks. Józef Gawlina, kapłan diecezji katowickiej. W niedługim czasie, 29 marca objął urząd, kontynuując prace swego poprzednika.

W okresie II Rzeczypospolitej przez szeregi kapelanów wojskowych przewinęło się ponad 500. kapłanów. W chwili wybuchu II wojny światowej było w wojsku polskim 101. kapelanów zawodowych i 30. pomocniczych oraz około 200. kapelanów rezerwy. Biskup polowy Józef Gawlina przeprowadził duszpasterstwo wojskowe przez cały okres II wojny światowej. Był szczególnie aktywny w działaniach związanych z pomocą dla uchodźców z ZSRR zwolnionych na mocy decyzji Sikorski-Majski i walkami II Korpusu Polskiego we Włoszech. Po wojnie prowadził duszpasterstwo emigracji, spoczął pośród żołnierzy na cmentarzu pod Monte Cassino. Z czasów wojny zachowały się jego pamiętniki.

Po roku 1945 władze komunistyczne nie zezwoliły na odtworzenie biskupstwa polowego. Nie zdecydowały się jednak na całkowitą likwidację duszpasterstwa wojskowego. Polska, jako jedyny kraj bloku komunistycznego, zachowała instytucję kapelanów wojskowych. Dla władz PRL istnienie Generalnego Dziekanatu WP było jedną z oznak rzekomej tolerancji i swobód religijnych. Równocześnie jednak starano się ograniczyć do minimum kontakty kapelanów z żołnierzami. Za udział w praktykach religijnych żołnierze byli prześladowani i karani przenosinami do trudniejszych w służbie garnizonów lub blokowaniem awansów.

Po pięćdziesięcioletniej przerwie sytuacja polityczna Polski po upadku komunizmu umożliwiła przywrócenie Ordynariatu Polowego w Polsce. 21 stycznia 1991 r. papież Jan Paweł II wydał dekret przywracający diecezję wojskową oraz bullę w sprawie nominacji ks. prał. dr. Sławoja Leszka Głódzia na biskupa polowego. Katedrą polową został ustanowiony kościół garnizonowy pod wezwaniem Najświętszej Maryi Panny Królowej Polski w Warszawie (ul. Długa 13/15). Był to okres odbudowywania pozycji duszpasterstwa sprzed II wojny światowej. Kształtowanie i przywracanie struktur i zmiany świadomości żołnierzy.

Czwartym biskupem Kościoła w Wojsku Polskim został ks. dr Tadeusz Płoski, który 30 października 2004 r. przyjął w katedrze polowej święcenia biskupie i odbył uroczysty ingres. Jako hasło swego biskupiego posługiwania obrał słowa: „Mane nobiscum, Domine” (Zostań z nami, Panie). Bp Płoski w posługiwaniu pasterskim położył akcent na posługę słowa (wydano sześć tomów jego nauczania pasterskiego) oraz edukację etyczną żołnierzy w ramach etyki normatywnej.

Biskup Płoski zginął w katastrofie lotniczej pod Smoleńskiem, 10 kwietnia w drodze na uroczystości związane z 70. rocznicą zbrodni katyńskiej. Spoczywa w katedrze polowej w Kaplicy Lotników. Od tego czasu funkcję biskupa polowego, jako administrator ordynariatu pełnił ks. płk Sławomir Żarski, dotychczasowy wikariusz generalny biskupa polowego.

4 grudnia 2010 r. piątym w historii biskupem polowym Wojska Polskiego został biskup pomocniczy archidiecezji krakowskiej Józef Guzdek. Ingres do katedry polowej nowego ordynariusza wojskowego odbył się 19 grudnia 2010 r. Jako dewizę swojego posługiwania bp Józef Guzdek przyjął słowa „In Te Domine speravi” (Tobie, Panie, zaufałem).

W diecezji wojskowej funkcjonuje obecnie 88 parafii i ośrodków duszpasterskich, a posługę pełni 129 kapelanów mundurowych.

Posługą kapelanów objęte są wszystkie jednostki wojskowe, uczelnie, szpitale, sanatoria oraz żołnierze polscy uczestniczący w misjach pokojowych poza granicami naszego kraju i w polskich przedstawicielstwach wojskowych przy NATO i UE. W misjach pokojowych uczestniczyło ponad stu kapelanów, wielu brało w nich udział kilkakrotnie. Z posługi księży kapelanów korzystają także rodziny żołnierze, kombatanci, weterani oraz funkcjonariusze służb mundurowych (Policji, BOR-u, Straży Granicznej, ABW i Straży Ochrony Kolei). Biskup polowy pełni obecnie także funkcję naczelnego kapelana harcerzy.