El 17 de enero de 1905 la Santa Sede crea el Vicariato de la Guajira y preconiza como primer vicario apostólico al capuchino fr. Atanasio Soler y Royo. La nueva circunscripción se separa del territorio de la diócesis de Santa marta y comprende las provincias de Padilla (es decir el sur de la Guajira) y Valledupar. La determinación es recibida como una degradación por los habitantes de Valledupar y con tal motivo escriben una carta al general Rafael Reyes el cual la remite al obispo de Santa Marta.  El obispo escribe a los vallenatos que la Santa sede no ha querido degradarlos sino suministrar al nuevo vicariato una región pujante como es el Valle del Cesar y que no debe perderse de vista que el territorio de la antigua diócesis era muy extenso y muy escaso el clero y mala la atención espiritual mientras que la creación del vicariato facilitaría probablemente la llegada de nuevos misioneros.

Sucedió en efecto tal y como el obispo había previsto: llegan misioneros y misioneras. Las hermanas Terciarias Capuchinas de la Sagrada Familia llegan a Riohacha en 1905 y en 1918, el 9 de febrero, se hacen cargo de la misión de San Sebastián de Rábago en la sierra nevada; El dos de Febrero de 1923, queriendo edificar una casa que sirviera de centro en Valledupar para todos los misioneros y misioneras, el P. Bernardo de Orihuela inicia la construcción del Colegio de la sagrada familia de Valledupar, en donde el mismo año inician labores las hermanas terciarias.

El 7 de septiembre de 1914 se logra la pacificación de los yukos de Perijá con la ayuda de los habitantes de La Paz, San Diego, Codazzi y Becerril. Con todo, las dificultades persisten todavía durante muchos años, debido al resentimiento de los nativos quienes frecuentemente enfurecidos bajaban a las fincas del piedemonte y hacían muchos estragos. Sin embargo, empiezan a ser cada vez más frecuentes las visitas de los misioneros.

El 4 de diciembre de 1952 se dividió el vicariato en dos nuevos vicariatos: el de Riohacha y el de Valledupar y se nombra primer obispo del vicariato de Valledupar y administrador apostólico de Riohacha a quien fuera desde 1944 vicario apostólico de la Guajira, Sierra Nevada y Motilones, Monseñor Fr. Vicente Roig y Villalba.

El 25 de abril de 1969 con la Bula pontificia Qui in beatissimi, Pablo VI erige la nueva diócesis de Valledupar y nombra como primer obispo al mismo Fr. Vicente Roig y Villalba.  El 23 de agosto de 1969, Monseñor Vicente, en una solemnísima ceremonia que pasará a la historia en los anales de la Ciudad de los Santos Reyes, tomaba posesión de la nueva diócesis.

Todas las fuerzas vivas de la ciudad tomaron parte en la preparación de este acontecimiento. Habría que destacar la decisiva colaboración de las autoridades municipales y departamentales. Huéspedes de honor fueron tres prelados de la Iglesia colombiana, testigos de excepción en dicho acto.

El nuncio Apostólico Monseñor White, leyó la bula pontificia de erección de la nueva diócesis y el nombramiento de monseñor Vicente como primer obispo de la misma. Monseñor Germán Villa Gaviria, arzobispo de Barranquilla, de cuyo arzobispado es sufragánea la nueva diócesis, tomó el juramento eclesiástico a Monseñor Vicente.

Monseñor Vicente había nacido en Guadasuar (España) el 29 de agosto de 1904. Cursó estudios humanísticos en Masamagrell y profesó como fraile capuchino el 22 de julio de 1922. Fue ordenado sacerdote el 17 de diciembre de 1927. Llegado a la Guajira fue preconizado Vicario apostólico el 15 de diciembre de 1945. Murió en Valledupar el 6 de abril de 1977, Jueves Santo y fue sepultado en la Catedral el domingo de resurrección.

Tras 8 meses de sede vacante Sucedió a Monseñor Vicente el Obispo José Agustín Valbuena J., actual Obispo emérito, nacido en Facatativá (Cund.) el 20 de mayo de 1927, y perteneciente al clero de la Arquidiócesis de Ibagué. Fue preconizado Obispo el 14 de septiembre de 1977 y ordenado obispo el 25 de octubre del mismo año. Tomó posesión de la Diócesis el 10 de diciembre de 1977.

Grandes acontecimientos jalonaron la vida diocesana durante el gobierno de Monseñor Valbuena. La década de los setenta que se caracterizó por una terrible crisis vocacional fue para Valledupar la de una fuerte campaña vocacional ejemplar para toda la Costa caribe. En 1987, con la visita del papa Juan Pablo II a Colombia, el antiguo programa pastoral de Ministerios Laicales se encauzaba hacia la formación de Pequeñas Comunidades Eclesiales Diocesanas que se constituyeron en columna vertebral de la pastoral diocesana.

En 1994, con motivo de la celebración de los 25 Años de vida diocesana se vio honrada la diócesis con la visita del señor Nuncio Apostólico de su Santidad, Monseñor Paolo Romeo. Los 25 años se abren con la erección del Seminario Juan Pablo II, obra que se había empezado precariamente en 1990 y se había ya consolidado en 1992 cuando se funda el seminario Mayor.

Sucedió a Monseñor Valbuena el actual Obispo, Monseñor Oscar José Vélez Isaza, quien recibió su ordenación episcopal el 19 de julio de 2003 en la Parroquia de Nuestra Señora del Perpetuo Socorro en Cali, y tomó posesión de la Diócesis de Valledupar el 23 de agosto. En sus aproximadamente diez años de gobierno pastoral, Monseñor Vélez ha organizado administrativa y pastoralmente la Diócesis, implementando primero un plan global 2003-2009 y un segundo plan 2009-2014, dando un itinerario formativo a las Pequeñas Comunidades Eclesiales Diocesanas y a otras realidades iniciadas por el anterior Obispo como las comunidades de parejas. Además, ha apoyado y revitalizado movimientos tradicionales y nuevas realidades eclesiales. Se ha preocupado por la consecución de terrenos y construcción de nuevas parroquias en los barrios periféricos de Valledupar y en otros municipios de la Diócesis. En sus primeros diez años ha consagrado 14 nuevos templos para el servicio del culto divino y de la edificación de la comunidad cristiana. Durante su ministerio en Valledupar ha ordenado 31 sacerdotes para el servicio de la Diócesis y ha ordenado Obispo al Padre Pablo Emiro Salas, Sacerdote de nuestro presbiterio designado por el Santo Padre como Obispo de El Espinal (Tolima).

Además, en obediencia a la Conferencia de Aparecida, ha organizado la Gran Misión diocesana en un quinquenio desde el 2009-2014, llegando con esta acción evangelizadora extraordinaria  a todas las comunidades y personas de nuestra Diócesis.

En el año 2005 al crearse la nueva Diócesis de El Banco, nuestra Diócesis cedió las parroquias de Chimichagua y de Astrea a la nueva jurisdicción. 

El 25 de abril de 2009 se celebraron los 40 años de erección de la Diócesis. Con tal motivo recibimos la visita del Sr. Nuncio Apostólico, Mons. Aldo Cavalli, quien desarrolló un intenso programa de celebraciones, encuentros y visitas a diversas parroquias. El centro de esta efeméride fue la bendición de todas las instalaciones del Seminario Juan Pablo II.