Początki biskupstwa wileńskiego datuje się na koniec XIV w. W 1388 r., dzięki staraniom Władysława Jagiełły papież Urban VI bullą Romanus pontifex ustanowił katedrę wileńską oraz biskupstwo, podlegające Gnieznu. Utworzenie nowej diecezji wileńskiej, potwierdzone zostało w 1421 r. przez papieża Marcina V. Fundatorami parafii na tym terenie byli królowie, książęta i możnowładztwo. Do połowy XV w. w granicach diecezji wileńskiej powstało około 259 placówek duszpasterskich. Diecezja ta była jedną z największych, dlatego sieć parafialna była tu stosunkowo rzadka. Synod piotrkowski z 1542 r. wniósł prośbę do króla o pomnożenie parafii. Znaczna rozbudowa sieci parafialnej w diecezji nastąpiła na przełomie XV/XVI w. Na początku XVI stulecia (przed 1605 r.) biskup Benedykt Wojna dokonał podziału diecezji na dekanaty; po 1605 r. w diecezji było 26 dekanatów z 300 parafiami. W połowie stulecia w diecezji było już 354 parafie (w tym 52 opuszczone). Kolejnego rozgraniczenia parafii dokonał biskup Michał Jan Zienkiewicz na synodzie diecezjalnym w 1744 r. (16 dekanatów, 510 parafii).

Większe zmiany w organizacji Kościoła w Polsce wprowadziły rozbiory. Diecezja wileńska (z wyjątkiem niewielkich skrawków w Austrii i Prusach) znalazła się w granicach Rosji; podporządkowano ją utworzonej w 1798 r. metropolii mohylowskiej. Granice biskupstwa dostosowane do politycznych podziałów państwa obejmowały część guberni litewskiej z Kurlandią. Przyłączono do niego 16 parafii ze zlikwidowanej diecezji inflanckiej i ok. 30 parafii z diecezji łuckiej w okolicach Brześcia Litewskiego. Na obszarze diecezji funkcjonowało 269 placówek duszpasterskich. Po uregulowaniu terytorialnej organizacji Kościoła w Rosji w 1798 r. nastąpił długotrwały okres stabilizacji. Poważne zmiany nastąpiły dopiero po podpisaniu konkordatu, zawartego między Rosją a Stolicą Apostolską 3 VIII 1847 r. Diecezja wileńska obejmowała odtąd gubernie: wileńską i grodzieńską.

Po I wojnie światowej i odzyskaniu przez Polskę niepodległości ustalone ostatecznie w latach 1919-1923 granice polityczne odrodzonego państwa nie pokrywały się z granicami polskich diecezji. Diecezja wileńska znalazła się w granicach Rzeczypospolitej, jednak jej część pozostała w Republice Litewskiej.

10 II 1925 r. podpisany został konkordat z Watykanem, na podstawie którego usankcjonowano podział terytorialny Kościoła w Polsce. Diecezja wileńska została wyniesiona do godności metropolii. Konkordat zaręczał Kościołowi pełną wolność w wykonywaniu jurysdykcji oraz swobodną administrację jego sprawami i majątkiem; duchownym i wiernym zapewniał niczym nie skrępowane kontakty ze Stolicą Apostolską. Organizacja wewnętrzna diecezji nie uległa większym zmianom w stosunku do okresu poprzedniego. Każda z diecezji otrzymała ponadto swojego sufragana. W związku z wprowadzeniem nowego kodeksu prawa kanonicznego nastąpiły niewielkie zmiany w strukturze kurii biskupiej. Zanikła instytucja konsystorza generalnego. Odtąd urząd biskupi nazywany był we wszystkich diecezjach kurią biskupią lub diecezjalną i dzielił się na dwa wydziały: administracyjny i sądowy. W 1925 r. z mińskiego terytorium w Polsce, przyłączonego po traktacie ryskim (1921) oraz części archidiecezji wileńskiej utworzona został nowa diecezja – pińska. Na jej rzecz archidiecezja odstąpiła 6 dekanatów: bielski, brzeski, drohiczyński z województwa białostockiego, kobryński, brański i prużański z województwa poleskiego oraz kilka parafii z dekanatów słonimskiego i wiszniewskiego. Ponadto diecezja objęła 9 dekanatów z polskiej części dawnego biskupstwa mińskiego: stołpecki, nowogródzki, baranowicki, nieświeski, lachowicki, łuniniecki, piński, rakowski i stołowicki. W 1930 r. papież Pius XI dokonał nieznacznych przesunięć na rzecz diecezji łomżyńskiej i siedleckiej (kilka wsi). W 1928 r. diecezja pińska obejmowała 17 dekanatów i 172 parafie. Odradzającą się strukturę kościoła rzymskokatolickiego w Polsce przerwał wybuch II wojny światowej. 17 IX 1939 r. armia sowiecka dokonała agresji na wschodnie obszary Rzeczypospolitej. W granicach ZSRR znalazło się także arcybiskupstwo wileńskie i diecezja pińska, przy czym część województwa wileńskiego z Wilnem została oddana Litwie i 3 VIII 1940 r. wraz z nią stała się Litewską Republiką Radziecką. W 1941 r. tereny te znalazły się pod okupacją Niemiec. Utworzony został samodzielny okręg białostocki, w obrębie którego znalazła się część archidiecezji wileńskiej i diecezji pińskiej. Większa część diecezji pińskiej weszła w skład Komisariatu Rzeszy Ukraina; pozostałą część i przeważającą część archidiecezji wileńskiej włączono do Komisariatu Rzeszy Wschód . Po zakończeniu wojny w 1945 r. w Polsce znalazła się tylko część archidiecezji wileńskiej (56 parafii), dla której utworzono administrację apostolską w Białymstoku oraz diecezji pińskiej (35 parafii), którą podporządkowano administratorowi apostolskiemu urzędującemu w Drohiczynie nad Bugiem.