El bisbat primitiu s’extingí amb l’ocupació sarraïna (719). Després de la conquesta cristiana (1149), el bisbe de Roda de Ribagorça, Guillem Pere de Ravidats, hi restablí el culte catòlic i hi traslladà la seva seu episcopal. La nova demarcació episcopal uní, a l’antic bisbat de Roda, els territoris lleidatans tornats a conquerir; integraven el bisbat de la zona dels Monegres, el Baix Cinca, el comtat de Ribagorça, la Llitera, el Segrià i les Garrigues. El 1203 el papa Innocenci III solucionà les antigues disputes entre Roda i Osca i fixà el límit occidental al riu Cinca, fins a l’església de Fornillos, enllaçant aquesta línia amb les esglésies de Pertusa, Presiñena, Torres de Alcanadre, Peralta de Alcofea, La Perdiguera, Monterroyo i Almerge. Per disposició especial, les esglésies d’Axlor, Alberuela de Liena, Adahuesca i Colungo s’assignaren a Roda-Lleida, mentre que les de Berbegal i Lagunarrota s’uniren a Osca. Dins els seus límits hi havia diverses parròquies que pertanyien a les jurisdiccions exemptes de les abadies d’Àger, Alaó i Lavaix i a l’orde de l’Hospital, que foren suprimides el 1874 i unides a la jurisdicció diocesana, però que formaren alguns enclavaments d’exempció, els quals foren finalment suprimits el 1955. En el mateix arranjament del 1955 la diòcesi de Lleida perdé 35 parròquies i guanyà alguns enclavaments diocesans de la Seu d’Urgell, de la banda del nord, i la parròquia de Maials, de Tortosa. Actualment la diòcesi té 2.887 km2 i 126 parròquies, distribuïdes en 10 arxiprestats.
El primer bisbe conegut fou Pere de Lleida (segles V-VI), autor d’himnes litúrgics. El 546 s’hi celebrà un concili provincial. Per les actes de Toledo hom coneix els noms d’alguns prelats de l’època visigòtica. El mateix any de la reinstauració (1149) el bisbe Guillem Pere de Ravidats consagrà com a catedral una de les mesquites catedral de Lleida, i el 1168 establí les normes per les quals s’havia de regir la catedral i el seu capítol o canònica. El 1171 renovà la dependència de la metròpoli de Tarragona i el 1173 reuní a Lleida un concili provincial per a la implantació de la disciplina eclesiàstica, sobretot en l’estament clerical. La canònica, segons l'Ordinatio Ecclesiae Ilerdensis (1168), constava de 25 canonges, sota la regla o hàbit de sant Agustí. El 1254 es perdé l’observança augustiniana i el seu superior passà de prior a degà. L’esplendor que obtingué tot seguit la diòcesi i el seu caràcter de diòcesi central de l’arxidiòcesi tarraconense féu que es reunissin a Lleida vuit concilis provincials entre el 1173 i el 1298; el més important fou el del 1229, en què el legat papal Jean d’Abbeville, cardenal de Santa Sabina, urgí les disposicions del concili IV del Laterà i regularitzà la celebració dels concilis provincials i els sínodes diocesans catalans. El 1237 hi hagué una forta repressió de l’heretgia càtara, i hom estudià la creació del tribunal de la inquisició, que fou establert a Lleida per Ramon de Penyafort el 1241.
Fins al segle XIV els bisbes foren elegits pels capítols de Roda i de Lleida. Després, els papes tendiren a fer personalment llur nomenament. En temps dels Reis Catòlics atorgaren a la monarquia els drets de presentació. Se'n destacaren Pere del Rei (1299-1308), vinculat a la creació de l’Estudi General de Lleida, i Ponç d’Aguilaniu (1308-14), diplomàtic que aconseguí del rei de França el retorn de la Vall d’Aran a Catalunya. Amb Esteve Mulceu (1349-60), d’origen llenguadocià, s’inicià la llista de bisbes de nomenament pontifici. Pere de Sagarriga (1403-07) fou un dels jutges del compromís de Casp, com també ho fou el bisbe Domènec Ram (1415-35). També cal remarcar García Aznárez de Añón (1435-49), reformador de l’Estudi lleidatà, tasca que continuaren altres bisbes amb la creació d’una càtedra de teologia i de col·legis majors per als estudiants. Als s. XVI i XVII només es destacaren Francesc Virgili (1599-1620), Miguel de Escartín (1656-64) i Miguel Jerónimo de Molina (1682-98), com a redreçadors de la universitat. Francisco de Solís (1701-14) fou un fervent partidari de Felip V, cosa que ocasionà una greu convulsió a la ciutat i a la diòcesi.
En temps dels bisbes Manuel Macías de Pedrejón (1757-70) i Joaquín A. Sánchez Ferregudo (1771-83) es bastí la seu nova, i ambdós obligaren els rectors a emprar el castellà en llurs ministeris i en els llibres sacramentals. A l’inici del segle XIX presidia la diòcesi Jerónimo M. de Torres (1784-1816), president de la Junta Superior de Catalunya durant la invasió napoleònica; més tard, el bisbe Julián Alonso (1833-44) es passà al camp carlí, mentre que la majoria dels seus successors acceptaren els règims constituïts, però adoptaren una actitud antiliberal. Els bisbes del segle XX anteriors al 1936 es destacaren més aviat per una posició integrista, i els de després del 1940, per la seva moderació, a excepció d’Aurelio del Pino y Gómez (1947-67), de posició exageradament paraestatal.
El 1981, la conferència episcopal espanyola, amb el vot en contra dels bisbes catalans, demanà a la Santa Seu que les parròquies situades a Aragó fossin desmembrades de Lleida i passessin a una diòcesi aragonesa o constituïssin una nova circumscripció eclesiàstica. El 1995 el Vaticà accedí a aquesta demanda, i 111 parròquies del bisbat de Lleida situades fora dels límits administratius de Catalunya, a la Franja de Ponent, passaren a dependre del bisbat de Barbastre-Montsó entre el 1995 i el 1998. El decret del 1998 del nunci Lajos Kada sobre el trasllat de més d’un centenar d’obres d’art procedents de les parròquies de la Franja i dipositades al Museu Diocesà de Lleida provocà una àmplia reacció de rebuig en el món civil i religiós lleidatà. El bisbe, Ramon Malla, presentà dos recursos a la signatura apostòlica contra el decret del nunci. Entre altres conseqüències, el procés de segregació de les parròquies de la Franja de Ponent reduí dràsticament les comunitats de vida contemplativa a la diòcesi. Els monestirs de Sixena, de Sant Pere Màrtir de Benavarri i de la Immaculada de Montsó deixaren de pertànyer a Lleida.
A causa del procés de segregació i de la falta de vocacions, del 1996 al 1998 el bisbat de Lleida passà de tenir cinc monestirs de vida contemplativa a tenir-ne només un, el de les carmelites de la Caparrella. L’any 1997 la diòcesi elaborà un Pla Diocesà de Pastoral per al període 1997-2000 amb vista a aplicar les resolucions del Concili Provincial Tarraconense. El Pla es proposa un objectiu general: intensificar l’evangelització, i quatre objectius més, un per a cada any: l’acolliment, la promoció d’un laïcat adult, la promoció de les vocacions al ministeri sacerdotal i l’ajuda als més pobres i marginats. El 1999, Francesc Xavier Ciuraneta prengué possessió del bisbat de Lleida. Succeí Ramon Malla, que havia ocupat la seu de Lleida des del 1968, i prosseguí la campanya en contra del trasllat de les obres d’art de la Franja del Museu Diocesà al bisbat de Barbastre-Montsó. Tot i que el Vaticà admeté a tràmit un nou recurs del bisbat de Lleida, aquest fou finalment rebutjat el 2006 al·legant que el Museu Diocesà les tenia en dipòsit i no en propietat. El 2007 el Tribunal Eclesiàstic de la Rota refermà la posició del Vaticà favorable al trasllat. Aquest mateix any, Ciuraneta renuncià al càrrec i, de manera provisional, assumí l’administració del bisbat Xavier Salinas i Viñals, bisbe de Tortosa, succeït per Joan Piris Frígola com a bisbe titular des del juliol de 2008. Aquest mateix mes, un jutge de primera instància de Lleida es declarà competent per a dictaminar la propietat de les obres d’art. A l’octubre del 2010, després d’una reunió amb el nunci del Vaticà, el bisbat anuncià que renunciava a reivindicar les obres d’art i acatava les resolucions de la Santa Seu que donaven la raó a la diòcesi aragonesa.
Episcopologi de Lleida
| Sagiti | 419 | |
| Pere de Lleida | ∼ 519 | |
| Andreu | 540 | |
| Febrer (Februario) | 546 | |
| Polibi | 589 | |
| Julià | 592 | |
| Ameli | 599 | |
| Gomarell | ∼ 614 | |
| Fruitós | 633 | |
| Guadiolà (o Gaudelè) | 653 | |
| Eusend | 683-693 | |
| Esteve | ∼ 714-719 | |
| (dominació sarraïna) | ||
| Guillem Pere de Ravidats1 | 1149-1176 | ribagorçà |
| Berenguer, fill natural de Ramon Berenguer IV de Barcelona | 1177-1191 | aragonès? |
| Gombau de Camporrells | 1192-1205 | de Camporrells (Llitera) |
| Berenguer d’Erill | 1205-1235 | d’Erillcastell? (Alta Ribagorça) |
| Pere d’Albalat | 1236-1238 | d’Albalat de Cinca (Aragó) |
| Ramon de Siscar | 1238-1247 | català |
| Guillem de Barberà, dominicà | 1248-1255 | de Reus? (Baix Camp) |
| Berenguer de Peralta | 1256 | de Lleida |
| Guillem de Montcada | 1257-1282 | català |
| Guillem Bernat de Fluvià | 1282-1286 | català |
| Guerau d’Andria | 1291-1299 | estranger (italià?) |
| Pere del Rei (o Reig), del seguici reial | 1299-1308 | del País Valencià |
| Ponç d’Aguilaniu, prior de Roda | 1308-1313 | ribagorçà |
| Guillem d’Aranyó, dominicà de Lleida | 1314-1321 | català |
| Ponç de Vilamur i de Pallars | 1322-1324 | de Vilamur (Pallars Sobirà) |
| Ramon d’Avinyó | 1324-1327 | català |
| Arnau Sescomes | 1327-1334 | català |
| Ferrer de Colom | 1334-1340 | català |
| Jaume Sitjó | 1341-1348 | de Valls (Alt Camp) |
| Esteve de Mulceu | 1349-1360 | de Beisers (Llenguadoc) |
| Romeu Sescomes | 1361-1380 | de Tarragona? |
| Ramon d’Escales | 1380-13862 | català |
| Guerau de Requesens i de Montoliu | 1387-13993 | català |
| Pere de Sant Climent | 13992 | de Lleida |
| Joan de Baufés | 1403 | de Normandia |
| Pere de Sagarriga i de Pau | 1403-1407 | empordanès |
| Pere de Cardona i de Luna | 1407-1411 | de Cardonà (Solsonès) |
| Domènec Ram | 1415-1435 | d’Alcanyís (Aragó) |
| García Aznárez de Añón | 1435-1449 | d’Aragó |
| Antoni Cerdà i Lloscos, cardenal | 1449-1459 | de Santa Margalida (Mallorca) |
| Lluís Joan del Milà i de Borja | 1461-1510 | d’Albaida (Vall d’Albaida) |
| Joan d’Énguera | 1510-1512 | del País Valencià |
| Jaime de Conchillos | 1513-1542 | de Tarassona (Aragó) |
| Martín Valero | 1542 | aragonès |
| Ferran de Lloaces i Peres | 1543-1553 | d’Oriola (Baix Segura) |
| Juan de Arias | 1553-1554 | d’Eixea (Aragó) |
| Miquel Despuig | 1556-1559 | de Tortosa (Baix Ebre) |
| Antoni Agustí i Albanell | 1561-1576 | de Saragossa |
| Miquel Tomàs de Taixequet i Fluixà | 1577-1578 | de Mallorca |
| Carles Domènec | 1580-1581 | de Barbens (Urgell) |
| Benet de Tocco | 1583-1585 | de Nàpols |
| Gaspar Joan de la Figuera | 1585-1586 | de Fraga (Baix Cinca) |
| Juan Martínez de Villatoriel | 1586-1591 | de Lleó |
| Pere d’Aragó, fill il·legítim del duc de Sogorb | 1592-1597 | català |
| Francesc Virgili | 1599-1620 | de Tarragona |
| Pere Antoni Serra | 1621-1632 | de Saragossa |
| Antonio Pérez, benedictí | 1633-1634 | de Santo Domingo de Silos (Castella) |
| Pere de Magarola i Fontanet | 1634 | de Barcelona |
| Bernardo Caballero de Peredes | 1635-1642 | de Medina del Campo (Castella) |
| Celso de Santiago | 1644-1650 | de Jaca (Aragó) |
| Gaspar Català de Montsonís | 1651-1652 | de València |
| Miguel de Escartín | 1656-1664 | de Saragossa |
| Brauli Sunyer | 1664-1667 | de la Pobla de Massaluca (Terra Alta) |
| Josep de Ninot | 1668-1673 | de Santa Coloma de Queralt |
| Jaume de Copons i de Tamarit | 1673-1680 | del Principat de Catalunya |
| Francisco Berardo | 1680-1681 | de Conca? |
| Miguel Jerónimo de Molina | 1682-1698 | castellà? |
| Juan de Santa María Alonso de Valeria | 1699-1700 | d’Albarrassí (Aragó) |
| Francisco de Solís | 1701-1714 | de Gibraltar (Andalusia) |
| Francisco Olasos de Hipenza | 1714-1735 | de Calahorra (Aragó) |
| Gregorio Galindo | 1736-1756 | de Belchite (Aragó) |
| Manuel Macías de Padrejón | 1757-1770 | de Becerril de Campos (Castella) |
| Joanquín Antonio Sánchez Ferrajudo | 1771-1783 | de Santiago de Compostel·la |
| Jerónimo María de Torres | 1784-1816 | d’Allo (Navarra) |
| Manuel del Villar | 1816-1817 | de Pamplona |
| Remigio Lasanta Ortega | 1818 | de Iecla (Múrcia) |
| Simón Antonio de la Rentería y Reyes | 1819-1824 | de Santoña (Castella) |
| Pablo Colmenares | 1824-1832 | d’Autol (Aragó) |
| Julián Alonso | 1833-1844 | de Mota de Toro (Lleó) |
| Josep Domènec Costa i Borràs | 1848-1850 | de Vinaròs (Baix Maestrat) |
| Pedro Cirilo Uriz y Labayru | 1850-1861 | de Navarra |
| Marià Puigllat i Amigó | 1862-1870 | de Tona (Osona) |
| Tomàs Costa i Fornaguera | 1875-1889 | de Calella (Maresme) |
| Josep Messeguer i Costa | 1889-1905 | de Vallibona (Ports) |
| Juan Antonio Ruano y Martín | 1905-1914 | castellà |
| Josep Miralles i Sbert | 1914-1925 | de Palma |
| Manuel Irurita y Almandoz | 1926-1930 | de Larrainzar (Navarra) |
| Salvi Huix i Miralpeix | 1935-1936 | de Santa Margarida de Vallors (Selva) |
| Manuel Moll i Salord | 1938-1943 | de Ciutadella (Menorca) |
| Juan Villar y Sanz | 1943-1947 | de Sisamón (Aragó) |
| Aurelio de Pino Gómez | 1947-1967 | de Riaza (Castella) |
| Ramon Malla i Call | 1967-1999 | la Seu d’Urgell (Alt Urgell) |
| Francesc Xavier Ciuraneta i Aymí | 1999-2007 | Palma d’Ebre (Ribera d’Ebre) |
| Xavier Salinas Viñals | 2007-2008 | València |
| Joan Piris i Frigola | 2008-2015 | Cullera (Ribera Baixa) |
| Salvador Giménez Valls | 2015 | Muro del Comtat, Comtat |
| 1 procedent de Roda; 2 no arribà a ésser efectiu; 3 electe des del 1380 | ||