La Diócesis Sanctae Mariae Angelorum (que en latín significa Santa María de los Ángeles) fue creada por la constitución apostólica de San Juan XXIII "Ex Quo Gravissimum", el 20 de junio de 1959.
En una de sus partes, "separamos de la Arquidiócesis de la Santísima Concepción todo el territorio de la provincia civil del Biobío; y de la Diócesis San José de Temuco el territorio llamado Departamento de nombre Collipulli, que está en la provincia civil de Malleco. Con estos territorios constituimos una nueva Diócesis con el nombre Sanctae Mariae Angelorum ‘Santa María de los Ángeles’".
PRIMER OBISPO
En la bula del 15 de diciembre de 1959, el Papa San Juan XXIII nombra como primer obispo de la Diócesis Santa María de los Ángeles a monseñor Manuel Sánchez Beguiristain, quien tomó posesión de su nuevo cargo el 19 de marzo de 1960.
Monseñor Sánchez consiguió con el Papa Juan XXIII que la nueva Diócesis fuera ya puesta bajo el patrocinio de la Virgen María, con fecha 29 de octubre de 1962, con la facultad de celebrar el día 25 de marzo de cada año.
El 25 de junio de 1963, el Papa Pablo VI lo nombró arzobispo de la Santísima Concepción.
SEGUNDO OBISPO
El 21 de marzo de 1964, el Papa Pablo VI nombró como obispo de la Diócesis Santa María de los Ángeles a monseñor Luis Yáñez Ruiz-Tagle, asumiendo el cargo el 27 de junio de ese mismo año.
En su calidad de obispo participó en las Sesiones III y IV del Concilio Vaticano II. La muerte lo sorprendió en Roma el 21 de noviembre de 1965. Gobernó la Diócesis solamente un año y cinco meses. Sus restos se encuentran en el cementerio Campo Verano de Roma.
De manera temporal, a contar desde noviembre de 1965, asumió el presbítero José Doemkes Erens, sacerdote de la Congregación del Verbo Divino, quien estuvo en el cargo hasta 28 de junio de 1966.
TERCER OBISPO
Monseñor Alejandro Durán Moreira fue nombrado obispo de Santa María de los Ángeles por el Papa Pablo VI el 31 de marzo de 1966, después del fallecimiento de Luis Yáñez Ruiz-Tagle.
Tomó posesión el 28 de junio de 1966 y la gobernó hasta el 2 de febrero de 1970, fecha en que el mismo Papa Pablo VI lo nombró obispo de la Diócesis Santa Cruz de Rancagua.
CUARTO OBISPO
Monseñor Orozimbo Fuenzalida fue nombrado obispo de la Diócesis de Santa María de los Ángeles el 26 de febrero de 1970, por Pablo VI, haciéndose cargo el 18 de abril de 1970.
Gobernó la diócesis por 17 años hasta que Juan Pablo II lo nombró como obispo de la recién creada Diócesis de San Bernardo el 16 de julio de 1987. Asumió como administrador diocesano, monseñor Hugo Narváez Turinetti, quien era vicario general y párroco de San Miguel Arcángel.
Fuenzalida creó la Fundación Educacional Juan XXIII, el 11 de octubre de 1975, fecha que se relaciona con el 11 de octubre de 1962 cuando se inició el Concilio Vaticano II.
QUINTO OBISPO
Monseñor Adolfo Rodríguez Vidal fue nombrado por el Papa San Juan Pablo II como obispo de la Diócesis de Santa María de los Ángeles el 6 de julio de 1988, asumiendo el 4 de septiembre de 1988. Juan Pablo II le aceptó su renuncia el 1 de febrero de 1994 por motivos de salud.
SEXTO OBISPO
El 1 de febrero de 1994 fue nombrado monseñor Miguel Caviedes Medina en la Diócesis de Santa María de Los Ángeles, asumiendo el 18 de marzo de 1994. Después de 12 años en el cargo, al cumplir 75 años de edad, presentó su renuncia al Gobierno Pastoral de la Diócesis, la que le fue aceptada el 6 de enero de 2006.
SEPTIMO OBISPO
El 6 de enero de 2006, el Papa Benedicto XVI nombró obispo de la Diócesis Santa María de los Ángeles a monseñor Pedro Felipe Bacarreza Rodríguez, quien era Obispo Auxiliar de la Santísima Concepción. Tomó Posesión de su Diócesis el domingo 12 de marzo de 2006.
El Papa Francisco aceptó su renuncia al cargo el 23 de marzo de 2024, por motivo de edad, transformándose en el obispo que más ha permanecido en la Diócesis con 18 años.