Właściwym misjonarzem tych ziem stał się dopiero Otton z Bambergu, który ochrzcił tysiące Pomorzan, a tereny objęte jego misją zostały włączone pod jurysdykcję jego diecezji w Bambergu.
Teren obecnej diecezji w latach 1140–1535 należał do diecezji pomorskiej z siedzibą w Wolinie (do 1175 ) i kamieńskiej z siedzibą w Kamieniu Pomorskim (do 1535), a także częściowo do archidiecezji poznańskiej, archidiecezji gnieźnieńskiej, diecezji kruszwickiej, diecezji włocławskiej, a po reformacji do diecezji berlińskiej i diecezji wrocławskiej. W 1923 powstała Wolna Prałatura Pilska, która skupiała spore tereny dzisiejszej diecezji.
Po zakończeniu działań wojennych, 15 sierpnia 1945 całe terytorium obecnej diecezji zostało włączone do Administracji Apostolskiej Kamieńskiej, Lubuskiej i Prałatury Pilskiej z siedzibą w Gorzowie Wielkopolskim, którą potocznie nazywano diecezją gorzowską.
W latach 70., po nawiązaniu stosunków dyplomatycznych z Republiką Federalną Niemiec na terenie administracji planowano utworzyć trzy diecezje obrządku łacińskiego. Jedną z nich miała być diecezja słupsko-kołobrzeska.