Vyskupija įkurta 1839 m. Jos sienos įjungė Vilniaus ir Gardino gubernijas. 1845 m. katedra buvo perkelta į Vilnių iš Gardino gubernijos. Po Pirmojo pasaulinio karo vyskupijos teritorija priklausė nepriklausomoms Lietuvai ir Lenkijai. 1940 m. nuosavybė ir teritorija buvo nacionalizuotos.