Bereits zu Zeiten der Römer ließen sich erste Christen im heutigen Bistum Augsburg nieder. Erste Überlieferungen sprechen vom Martyrium der Hl. Afra, die von den Römern im Zuge der Christenverfolgung bei Augsburg hingerichtet wurde. Als erste Märtyrerin des Bistums ist sie neben dem Hl. Simpert und dem Hl. Ulrich Bistumspatron.
Unter Bischof Simpert entstanden um 800 die ersten Benediktinerklöster Benediktbeuern, Wessobrunn, Ottobeuren uvm. Dem Hl. Ulrich – Bischof und Landesherr von Augsburg im 10. Jhdt. - kommt eine besondere Bedeutung zu. Seinem Gebet und seiner Führung wird der Sieg der Schlacht auf dem Lechfeld im Jahr 955 zugesprochen. Somit verhinderte er die Eroberung der Stadt Augsburg durch die Ungarn.
Im 16. Jahrhundert wird Augsburg zur Mitte der Reformation. Diese beginnt mit der Spaltung auf dem Reichstag zur Augsburg um 1530 und endet mit dem Augsburger Religionsfrieden 1555. Fast das ganze Bistum wird protestantisch. Durch das Konzil von Trient wird nach und nach die Gegenreformation eingeleitet. Hier wirkte ganz besonders auch der Jesuitenpater Petrus Canisius (Kirchenlehrer) mit, der einige Jahre in Augsburg verbrachte.
Nach dem 30-jährigen Krieg (1618-1648) entfaltet sich das Bistum zu einer Hochburg des Barocks. Zahlreiche Kirchen werden in dieser neuen Stilart nach italienischem Vorbild reich und prunkvoll ausgestattet. Mit der Säkularisation 1803 verliert das Bistum schwäbische Landesteile an Württemberg, die heute zum Bistum Rottenburg-Stuttgart gehören. Das Bistum umfasst heute 23 Dekanate. Bischofskirche ist der Dom Mariä Heimsuchung in Augsburg.