호남지역은 전주교구 설정 이전인 조선 시대부터 신앙이 이어져 오던 곳이었다. 호남지역의 첫 신자는 유항검 아우구스티노인데, 고향인 전주로 내려와 가족과 친척, 친구 등에게 전교하였다. 이후 일가가 천주교를 믿게 되었으며, 그의 사촌인 윤지충 바오로 또한 김범우 토마스를 통해서 천주교를 접하고 신자가 되었다.

이들은 초기 한국 천주교의 역사에서 중요한 역할을 수행했으며, 1794년 윤지충 바오로와 그 사촌 권상연 야고보가 모친상을 당했을 때 제사를 올리지 않고 신주를 불태운 진산 사건으로 인해 전주에서 순교하면서 최초의 순교자가 나왔다. 이를 신해박해라고 하며 이들이 순교한 장소가 바로 지금의 전주 전동성당 자리였다.

정조가 승하한 이후 1801년의 신유박해를 시작으로 계속해서 박해가 벌어지자, 각지의 신자들은 산간지역으로 이전해서 몰래 신앙을 지켜왔다. 이때 교우촌을 형성했는데, 전라북도 지역에서는 수류(수류성당), 되재(되재성당지), 고산(고산성당), 전주 대승리, 여산 천호동 등이 있었다.

그후, 신앙의 자유가 생기면서 한국 천주교도 교구체계가 잡히기 시작하는데 1911년에 조선대목구에서 대구대목구가 분리되어 나오면서 전주를 비롯한 전라도 지역은 대구대목구에 속하게 되었다. 이 당시만 해도 전라도 전체에 7개의 성당과 7명의 신부가 있었으나, 교세가 성장하면서 1931년 전라북도 지역을 전주감목대리구가 설정되었으며, 전주교구는 한국 지역에 설정된 교구 중 최초로 한국인에 의해 교회 행정이 완전히 이루어진 곳이 되었다. 1937년에는 광주감목대리구와 함께 전주지목구로 승격되면서 대구대목구에서 완전히 분리되었고 전주지역에 새로운 교구가 설정되게 되었다.

최초의 주교좌성당은 전동성당이었으나, 1957년 서노송동에 위치한 중앙성당으로 주교좌성당이 변경되었었다. 그 후, 1962년 한국에 정식교구체계가 설정되면서 전주지목구는 전주교구로 승격하게 되었다. 신자 수는 198,615명이며, 220명의 사제가 소속되어 있으며, 본당 수는 96개이며 공소는 88곳이다. 현재 제8대 교구장은 김선태 사도 요한 주교이다.