천주교 대전교구(天主敎 大田敎區, 영어: Catholic Diocese of Daejeon)는 1948년 5월 8일에 경성대목구(현 천주교 서울대교구)에서 분리한 충청남도 전역, 대전광역시 전역 및 세종특별자치시(부강면 제외)를 관할하는 천주교의 교구로, 당시 13개 본당, 사제 19명(주교 1명, 신부 18명), 신자 18,000여 명 이었다. 초대교구장 원형근 아드리아노 주교는 한국전쟁의 아픔을 딛고 구호물자 분배와 보육원 운영, 교육사업 등을 시행해 대전교구의 기틀 마련했다.

제4대 교구장 유흥식 라자로 주교는 ‘대전가톨릭 농수산물 지원센터’를 개소해 형편이 어려운 이웃들을 지원하고, 전국 최초로 ‘이동형 푸드마켓’ 사업을 전개해 지역 나눔 문화에 앞장섰다. 또한, 식사 때마다 소외된 이웃을 기억하는 ‘한 끼 100원 나눔 운동’ 시행, 제6회 아시아 청년대회 참석을 위해 프란스치코 교황님의 대전교구 방문, 교구 공동체 쇄신을 위한 시노드를 개최했다. 유흥식 라자로 대주교는 2021년 6월 11일 교황청 성직자성 장관으로 임명되셨다.

대전광역시와 충청남도, 세종특별자치시를 관할하는 대전교구는 2019년 현재 본당 142개, 사제 383명(주교 3명, 신부 380명), 신자 33만여 명의 교세(2019년 1월 기준)로 성장했다.

세종시 반곡동에 있는 천주교 대전교구는 2016년 3월 토지를 매입하고 2019년 4월에 신축하였으며 대전 용전동 옛 대전교구청에 있던 교구 부서들이 대부분 이전하였습니다. 대전교구청 입구에서 보이는 웅장한 건물이 세종 성요한 바오로 2세 성당이다.

천주교 대전교구청은 천주교 대전교구청은 본관 역할을 하는 교구청사동인 대건관을 비롯해 사제관 건물인 양업관, 주교관 건물인 다블뤼관, 열린 마당, 대건 광장, 사제 마당, 성 요한 바오로 2세 성당 등으로 되어 있다.