Em 16 de novembro de 1676, a Bula do Papa Inocêncio XI “Romani Pontificis pastoralis sollicitudo”, elevou a antiga Prelazia de São Sebastião à categoria de Diocese, como sufragânea da Sé Metropolitana de São Salvador da Bahia, criada na mesma data. A esta ficou também subordinada a Diocese de Olinda.
Da Diocese do Rio de Janeiro foram posteriormente desmembradas 131 arquidioceses, dioceses, e prelazias.
Para governar a Diocese do Rio de Janeiro foram nomeados os seguintes Bispos:
1º) D. Frei Manoel Pereira, dominicano, confirmado por Bula de 22 de novembro de 1676, do Papa Inocêncio XI. Não tomou posse;
2º) D. José de Barros Alarcão, secular, de 19.08.1680 a 06.04.1700;
3º) D. Francisco de São Jeronymo, da Congregação de S. João Evangelista, de 06.08.1701 a 07.03.1721;
4º) D. Frei Antônio de Guadalupe, franciscano, de 21.02.1725 a 12.02.1740;
5º) D. Frei João da Cruz, carmelita descalço, de 1740 a 14.10.1745;
6º) D. Frei Antônio do Desterro, beneditino, de 15.12.1745 a 05.12.1773;
7º) D. José Joaquim Justiniano Mascarenhas Castello Branco, secular, natural do Rio de Janeiro, de 20.12.1773 a 28.01.1805;
8º) D. José Caetano da Silva Coutinho, secular, de 26.08.1806 a 27.01.1838;
9º) D. Manoel do Monte Rodrigues de Araújo, secular, de 23.12.1839 a 11.06.1863;
10º) D. Pedro Maria de Lacerda, secular, natural do Rio de Janeiro, de 24.09.1868 a 12.11.1890;
11º) D. José Pereira da Silva Barros, secular, natural de São Paulo, de 12.05.1891 a 06.01.1894.
Pela Bula “Ad universas orbis ecclesias” do Papa Leão XIII, de 27 de abril de 1892, foi reorganizada a hierarquia eclesiástica no Brasil, que até então constava de apenas um arcebispado, em São Salvador da Bahia e de onze bispados sufragâneos. Foram criadas duas Províncias Eclesiásticas, a saber: uma no Norte, com sede em São Salvador da Bahia, e a outra no Sul, sendo o Bispado do Rio de Janeiro elevado à categoria de Sé Metropolitana.
Arcebispos do Rio de Janeiro:
1º) D. João Esberard, de 12.09.1893 a 22.01.1897;
2º) D. Joaquim Arcoverde de Albuquerque Cavalcanti, de 31.08.1897 a 18.04.1930;
3º) D. Sebastião Leme da Silveira Cintra, de 18.04.1930 a 17.10.1942;
4º) D. Jaime de Barros Câmara, de 15.09.1943 a 18.02.1971;
5º) D. Eugenio de Araujo Sales, de 27.03.1971 a 25.07.2001;
6º) D. Eusébio Oscar Scheid, SCJ, de 22.09.2001 a 27.02.2009;
7º) D. Orani João Tempesta, O.Cist., desde 19.04.2009