A Diocese de São José do Rio Preto foi criada pelo papa Pio XI, no dia 25 de janeiro de 1929, atendendo à intercessão do arcebispo de São Carlos, D. José Marcondes Homem de Mello. No dia 8 de agosto de 1930 Pio XI assina a bula pontifícia que investindo o monsenhor D. Lafayette Libânio como primeiro bispo de Rio Preto. D. Lafayette chegou à cidade, na estação da Estrada de Ferro Araraquara, às 18 horas do dia 22 de outubro de 1931, sendo recebido por uma grande multidão de fiéis, encabeçada pelo prefeito João Augusto de Pádua Fleury. A saudação oficial da cidade ao seu primeiro bispo foi feita pelo advogado Luiz Nunes Ferreira Filho.
Quatro anos antes, em dia 7 de fevereiro de 1925, D. José Marcondes Homem de Mello havia enviado correspondência ao padre Mauro Deutschmann, de Rio Preto, ordenando a formação de uma comissão de católicos para levantar fundos para formar o patrimônio do Bispado a ser composto por uma Catedral, um Palácio Episcopal e um Seminário. Um mês depois, em 13 de março de 1925, o padre Deutschmann chamou os católicos numa reunião secretariada pelo delegado Nelson da Veiga, para criar uma comissão que várias vezes foi modificada. Decidiu-se que as obras da Matriz, iniciada pelo padre Joaquim Antonio do Canto, em 1912, tornar-se-ia Catedral de São José. Essa obra foi concluída definitivamente em 1932, pelo monsenhor Gregório Naffria, também responsável pelo início da construção do Seminário Diocesano. O Palácio Episcopal foi construído depois da chegada do bispo D. Lafayette Libânio.
Em 4 de outubro de 1966, D. Lafayette renunciou à condição de bispo e dois anos depois, em 6 de março de 1968, o papa Paulo VI, nomeou como bispo de Rio Preto D. José de Aquino Pereira, que tomou posse no dia 4 de agosto, quatro meses depois da nomeação. Entre a renúncia de D. Lafayette e a posse de D. Aquino, a Diocese foi administrada pelo bispo auxiliar D. José Joaquim Gonçalves. No dia 23 de agosto de 1968, a Câmara fez sessão solene para homenagear o novo bispo da cidade, com a saudação sob a responsabilidade do deputado estadual José Jorge Cury e do vereador Adail Vettorazzo.
José de Aquino Pereira requereu afastamento em 1996 e no dia 1 de maio de 1997 transmitiu o Bispado para o seu sucessor, o bispo Orani João Tempesta, nomeado pelo papa João Paulo II. Ele fica até 25 de março de 2006, quando é nomeado arcebispo de Belém, no Pará e, desde 9 de fevereiro de 2009 é cardeal arcebispo do Rio de Janeiro. No seu lugar assume D. Paulo Mendes Peixoto, nomeado pelo papa Bento XVI, que fica à frente da Diocese por seis anos, até 26 de setembro de 2012.
No dia 16 de novembro de 2012, D. Tomé Ferreira da Silva é nomeado bispo da Diocese de São José do Rio Preto pelo papa Bento XVI e toma posse como o quinto bispo diocesano; ele renunciou em 18 de agosto de 2021. Papa Francisco nomeou o arcebispo de Ribeirão Preto, D. Moacir Silva, administrador da Diocese de rio-pretense até a nomeação de um novo bispo, o que aconteceu no dia 19 de janeiro de 2022, com a nomeação do bispo D. Antônio Emídio Vilar. Ele tomou posse dia 19 de março, com a presença de 14 bispos e quatro cardeais.
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