Creat el 1593 a expenses de les antigues diòcesis d’Urgell i de Vic, té una extensió de 3.536 km2. La constitució de la nova diòcesi de Solsona fou objecte de llargs litigis; inicialment s’hi inclogueren 258 parròquies del bisbat d’Urgell, però els bisbes d’Urgell s’oposaren a la desmembració d’algunes d’elles, i després d’un plet que durà del 1593 al 1621, acabat a precs del rei Felip IV de Castella, amb una butlla del papa Gregori XV, es reduïren a 114. Del bisbat de Vic hi passaren 21 parròquies dels deganats de Tàrrega i Cervera i s’arribà més aviat a una concòrdia, després de renunciar el bisbe de Solsona al deganat dels Prats de Rei amb Calaf i les seves parròquies, que inicialment s’inclogueren també en una concòrdia amb l’abat de Ripoll sobre les parròquies de Merlès, Borredà, Aranyonet, Obiols, Gargallà, Sorba i Salou, que eren pròpies de l’abat i que es consideraren de Solsona, excepte Borredà i Aranyonet, que després del 1835 passaren a Vic. El 1957, li foren unides 22 parròquies més que eren del bisbat de Vic. Actualment té 171 parròquies dividides en 15 arxiprestats, però hom n’estudia la reducció a uns deu.
El bisbat de Solsona nasqué del desig de Felip II de Castella de crear prop de la frontera una sèrie de diòcesis que fossin una barrera contra la penetració dels hugonots o protestants. Fou precedit pels de Jaca i Barbastre (1571) i per l’adscripció de la diòcesi d’Elna a l’arquebisbat de Tarragona (1573). Vers el 1589 es tractava a Roma la creació de tres nous bisbats a Catalunya, els de Solsona, Manresa i Balaguer. El rei proposà al papa Sixt V la creació dels tres bisbats, especificant que si no n’eren tres que almenys en fossin dos, donant sempre preferència al de Solsona. La prompta mort del papa Sixt i la ràpida ascenció i mort dels papes Urbà VII (1590), Gregori XIV (1590-91) i Innocenci IX (1591) feren ajornar la petició reial fins a l’arribada del papa Climent VIII (1592-1605), que, d’acord amb la petició del rei, secularitzà totes les canòniques augustinianes de Catalunya i accedí a la creació d’una única diòcesi a Solsona (butlla de l’1 d’agost de 1593). La nova diòcesi fou dotada amb les rendes de l’antiga canònica augustiniana de Santa Maria de Solsona monestir de Solsona, que foren aplicades a la mesa episcopal, i amb les de les canòniques de Vilabertran i Roca-rossa, del bisbat de Girona, les de Sant Pere de Clarà, del bisbat de Barcelona, i les dels priorats suprimits de Gualter i de Cellers, del bisbat d’Urgell, que foren destinades a la dotació de les quatre dignitats i dels dotze canonicats simples que hom erigí a la nova catedral. També destinà el papa les rendes de les canòniques de Serrabona i de Castellnou, del bisbat d’Elna, per dotar la fàbrica o edificació i la sagristia de la catedral. El 1594 fou nomenat el primer bisbe, Lluís de Sanç i Còdol, que passà tot el seu bisbat (1594-1612) maldant per obtenir de les diòcesis de Vic i d’Urgell els territoris que havien estat assignats a la seva diòcesi; cedint a Vic el deganat dels Prats de Rei (1598), continuà amb la Seu d’Urgell la discussió dels límits, sobretot per la frontera dels moderns arxiprestats d’Agramunt i part del d’Artesa de Segre, Ponts i Oliana, que en part aconseguí de salvar el bisbat d’Urgell en temps del segon bisbe Juan Álvaro (1613-23) amb una concòrdia feta el 1621. D’altra banda, per butlla del papa Pau V del 1620, s’erigí en universitat el col·legi de Sant Miquel i de Sant Gabriel, regentat pels dominicans, amb facultat de donar títols, cosa que suplí la manca d’un seminari diocesà, que no es creà fins al segle XIX. El tercer bisbe, que fou també lloctinent de Catalunya, Miguel de los Santos de San Pedro (1624-30), fou el primer a gaudir pacíficament del nou bisbat i publicà les primeres sinodals de la nova diòcesi. Amb motiu de la guerra dels Segadors la diòcesi de Solsona fou ocupada pels francesos entre el 1644 i el 1655 i estigué tretze anys sense bisbe, car ni els bisbes José Laínez ni Juan Chaveri, designats per Felip IV de Castella, ni l’ardiaca d’Urgell, Vicenç Margarit, nomenat pel rei de França, no es pogueren possessionar de la diòcesi. La successió episcopal continuà amb el dominicà Francesc Roger el 1656 i fou ininterrompuda fins el 1838. Després d’una llarga vacant, el govern espanyol i la Santa Seu decidiren en el concordat del 1851 de suprimir aquesta diòcesi. A partir d’aquest moment la catedral restà reduïda a la categoria de col·legiata i la diòcesi fou regida per vicaris capitulars. Aquests continuaren administrant tot el territori de la diòcesi, que s’oposava a tot esquarterament, i crearen el seminari (1846), que fou el centre de l’esperit que portaria a la restauració de la diòcesi. El 1891 s’obtenia que el bisbe de Vic, Josep Morgades, fos nomenat administrador apostòlic, i com que l’única dificultat que posava el govern a la restauració de la diòcesi era la manca de dotació estatal, s’obrí a tota la diòcesi una campanya per reunir al Banco de España un capital suficient per a assegurar la dotació d’un nou bisbe. L’èxit fou total i, havent superat la quantitat exigida, la reina regent Maria Cristina signà el 1895 un decret creant una administració apostòlica de Solsona, independent de la mitra de Vic, per a la qual fou designat el mateix any Ramon Riu i Cabanes, que fou consagrat bisbe. Davant les pressions dels bisbes administradors apostòlics i de la diòcesi, el 1933, el papa Pius XI restaurà per mitjà d’una butlla la seu episcopal de Solsona amb ple dret, cosa que fou reconeguda el 1945 per l’Estat espanyol en el nomenament del bisbe Vicent Enrique i Tarancon. Totes aquestes vicissituds no obstaren perquè la diòcesi de Solsona s’anés desenvolupant al llarg del segle XIX amb la creació del butlletí oficial de la diòcesi, des del 1866, i la introducció de noves congregacions, com les carmelitanes de la caritat, a partir del 1829, o els claretians (1878). Després de la mort de Miquel Moncadas i Noguera (1989), el 1990 fou traslladat a la seu solsonina Antoni Deig i Clotet, nascut a Navars i fins aleshores bisbe de Menorca. Durant la primera legislatura de Jaume Trasserra, hom assolí 17 acords en el Consell Presbiteral, entre els quals destaquen l’agrupació de parròquies i la coordinació de serveis.
Episcopologi de Solsona
| bisbe | etapa | lloc de naixement |
| Lluís Sanç i Manegat | 1594-1612 | Perpinyà |
| Juan Álvaro | 1613-1623 | de Calataiud (Aragó) |
| Miguel de los Santos San Pedro | 1624-1630 | Castella |
| Pere Puigmarí i Funes | 1630-1634 | Abelles (Vallespir) |
| Diego Serrano y de Sotomayor | 1636-1639 | Chillón (Andalusia) |
| Pedro de Santiago Anglada y Sánchez | 1640-1644 | Jaca (Aragó) |
| Francesc Roger | 1657-1663 | Barcelona |
| Lluís de Ponts i d’Esquerrer | 1664-1685 | Montclar (Noguera) |
| Manuel de Alba | 1685-1693 | Madrid |
| Juan de Santa María Alonso y Valeria | 1694-1699 | Albarrasí (Aragó) |
| Guillem Gonyalons | 1699-1708 | Alaior (Menorca) |
| Francesc Dorda | 1710-1715 | Mataró (Maresme) |
| Pedro Magaña | 1717-1718 | Alfaro (Castella) |
| Tomás Broto y Pérez | 1720-1736 | Aragó |
| José Esteban de Noriega y de Araujo | 1739-1739 | Salamanca (Castella) |
| Francisco Zarzeño y Martinez | 1740-1746 | Colmenar de Oreja (Castella) |
| José de Mezquía y Díaz Arrizala | 1746-1772 | Salvatierra (País Basc) |
| Rafael Lasala i Losela | 1773-1792 | Vinaròs (Baix Maestrat) |
| Agustín Vázquez Valera y García | 1793-1794 | Novelua (Galícia) |
| Pere Nolasc Móra i Sever | 1794-1811 | Barcelona |
| Manuel Benito i Tabernero | 1814-1830 | Salamanca (Castella) |
| Juan José de Tejada | 1832-1838 | Ausejo (La Rioja) |
| seu vacant | 1840-1851 | |
| suprimida | 1851-1891 | |
| regida per vicaris capitulars sota administradors apostòlics | ||
| Josep Morgades i Gili | 1891-1895 | Cabanyes (Alt Penedès) |
| Ramon Riu i Cabanes | 1895-1900 | català |
| Joan Baptista Benlloch i Vivó | 1901-1906 | València |
| Lluís d’Amigó i Ferrer | 1907-1913 | Massamagrell (Horta) |
| Francesc Vidal i Barraquer | 1914-1919 | Cambrils (Baix Camp) |
| Valentí Comellas i Santamaria | 1919-1933 | Casserres de Berguedà |
| restabliment de la diòcesi | ||
| Valentí Comellas i Santamaria | 1933-1942 | Casserres de Berguedà |
| Vicent Enrique i Tarancón | 1945-1964 | Borriana (Plana Baixa) |
| José Bascuñana Llópez | 1964-1974 | Oriola |
| Joan Martí i Alanis , bisbe d’Urgell (administrador apostòlic) | 1974-1977 | Milà (Alt Camp) |
| Joan Moncadas i Noguera | 1977-1989 | Muro de Mallorca (Mallorca) |
| Antoni Deig i Clotet | 1990- 2001 | Navars (Bages) |
| Jaume Traserra i Cunillera | 2001-2010 | Granollers (Vallès Oriental) |
| Xavier Novell i Gomà | 2010-2021 | Ossó de Sió (l’Urgell) |
| administració apostòlica | ||
| Romà Casanova | agost del 2021-gener del 2022 | |
| Francesc Conesa i Ferrer | des del 2022 | Elx (Baix Vinalopó) |