S.S. Pío XII escogió el día 7 de marzo de 1955 para la fundación de la Diócesis de Duitama – Sogamoso, como sufragánea de la Arquidiócesis de Tunja. Mons. José Joaquín Flórez fue el primer Obispo ordenado el día del Buen Pastor y posesionado canónicamente el 5 de Junio de 1955. En ése año se inició la construcción de la Curia Diocesana.

La Diócesis se formó por los Municipios de Duitama, Sogamoso, Tibasosa, Tópaga, Monguí, Mongua, Gámeza, Corrales, Busbanzá, Socotá, Floresta, Santa Rosa, Beteitivá, Tasco, Paz de Río, Socha, Jericó, Labranzagrande, Pisba, Paya, Morcote, Cerinza, Belén, Tutasá, Sativasur, Sativanorte, Susacón, Soatá, Tipacoque, Covarachía, Boavita, La Uvita, San Mateo, Guacamayas, El Espino, Chiscas, Panqueba, El Cocuy y Guicán.

A nivel de organización pastoral la Diócesis se coordinó con las Diócesis de Pastoral de conjunto. Allí se definieron las tres grandes áreas de la pastoral: profética, litúrgica y social. Se procuró también la solidaridad para compartir recursos humanos y materiales y para unificar las líneas de la pastoral.

Se realizaba en el Concilio Vaticano II cuando fue nombrado, Mons. Julio Franco Arango, el 4 de Junio de 1964, para suceder a Monseñor Flórez quien era promovido a la sede arzobispal de Ibagué. Tomó posesión canónica el 15 de Agosto del mismo año. Durante su ministerio orientó la Diócesis hacia la aplicación de la renovación eclesial exigida por el Concilio Vaticano II, la segunda Conferencia General del CELAM de Medellín y los rápidos cambios sociales de nuestras provincias.

Gracias a las peticiones de Mons. Franco Arango, la Santa Sede concedió la gracia de ratificar a Nuestra Señora de Monguí como patrona de Diócesis, y a su Templo declararlo Basílica Menor mediante letras apostólicas del 4 de Junio de 1966. Su consagración se llevó a cabo el 15 de Diciembre de 1966.

En 1968 se originó la creación de la Pastoral Social Diocesana, con programas de formación, organización y servicios de asistencia y promoción. Un considerable e idóneo recurso humano permitió la realización de esos programas a nivel diocesano, con un énfasis especial en el servicio pastoral a los ámbitos rural y obrero.

El 16 de septiembre de 1980, mientras cumplía su misión apostólica, Mons. Franco Arango fue llamado por el Padre a la pascua definitiva. Su muerte acrecentó el sentido eclesial y el afecto de nuestro pueblo por sus pastores.

Con Bula Pontificia del 1 de Agosto de 1981, S.S. Juan Pablo II, nombró a Mons. Jesús María Coronado Caro como el nuevo Obispo, iniciándose así una tercera etapa de la historia Diocesana. Tomó posesión canónica el 11 de Septiembre de 1981 e inició su ministerio apostólico en el propósito de continuar la tarea de sus antecesores y responder a la nuevas exigencias.

El 9 de Julio de 1987, la Santa Sede creó la Diócesis de Málaga – Soatá, conformada por las parroquias de las provincias de Norte y Gutiérrez y García Rovira (Arquidiócesis de Bucaramanga). Así la Diócesis de Duitama – Sogamoso contribuyó con parroquias de intensa vida cristiana al nacimiento de una nueva Iglesia Particular.

La Diócesis de Duitama – Sogamoso quedó entonces enmarcada por las siguientes jurisdicciones: por el sur con la Arquidiócesis de Tunja; por el occidente con la Diócesis de Socorro y San Gil, por el norte con la Diócesis de Málaga – Soatá y por el oriente con los Vicariatos Apostólicos de Arauca y Casanare.

La Diócesis de Duitama – Sogamoso quedó con el territorio de 27 municipios de las provincias civiles que se asientan en los valles de Tundama y Sugamuxi y en los terrenos quebrados de la provincia de Valderrama, transitando por la cuenca del Río Chicamocha, en su camino hacia el norte de Boyacá.

La situación creada con el anterior acontecimiento condujo a una reorganización territorial que distribuyó las 43 parroquias en cinco Vicarías: Santiago el menor (Duitama), San Pablo (Sogamoso), Nuestra Señora de Monguí, Nuestra Señora del Rosario de Tutazá, San Francisco de Asís. Se fundaron las parroquias de San Pablo Apóstol en Socotá, Morcá, Divino Niño y Sagrada Familia en Sogamoso, San Juan Bautista, Santa Ana y San Juan Bosco en Duitama. Luego en 1992 se restableció la Vicaría de San Francisco Javier, integrada por las parroquias de Labranzagrande, Pisba, Paya y Morcote, mojorándose el servicio pastoral allí con párrocos en cada comunidad.

El proceso iniciado con el modelo de Nueva Imagen de Parroquia se continuó con el programa “Misión Diocesana 92”, iniciado en 1988 y motivado en la coyuntura de preparación hacia la celebración de los 500 años de Evangelización de América Latina, los 2000 años de la redención y las exigencias de una Nueva Evangelización reclamada por el Papa Juan Pablo II.

Habiendo cumplido la edad, a tenor del canon 401, le fue aceptada la renuncia a Su Excelencia Reverendísima Monseñor Jesús María Coronado Caro. Desde entonces fijó su residencia en el teologado de los Padres Salesianos en Bogotá (Carrera 7, Calle 170).

El 21 de Junio de 1994, fue nombrado por S.S. Juan Pablo II el cuarto Obispo para la Diócesis de Duitama – Sogamoso. Esta asignación recayó en la persona de Su Excelencia Reverendísima Monseñor Carlos Prada Sanmiguel, quien desde el 22 de Enero de 1988 había sido nombrado Obispo Titular de Baliana y auxiliar de la Arquidiócesis de Medellín (Colombia).

La posesión del nuevo Sr. Obispo se realizó el 30 de Julio de 1994 en presencia del Sr. Nuncio de S.S. en Colombia, Monseñor Paolo Romeo y de 22 Arzobispos y Obispos, del clero de Duitama – Sogamoso y otros sacerdotes de la provincia eclesiástica de Tunja, de Medellín y de Bucaramanga. Durante su gobierno se organizó pastoralmente de la diócesis, se establecieron 19 parroquias nuevas; se ordenaron de 65 sacerdotes y 14 Diáconos Permanentes. Se construyó el Seminario Mayor Salvator Mundi. Se creó la Ciudadela Juvenil en Nobsa y el Instituto de Laicos. En el 2012, con 72 años y antes de cumplir la edad canónica de retiro, presentó a la Santa Sede la renuncia al gobierno pastoral por problemas de salud y por motivos familiares, la cual fue aceptada el 15 de octubre del mismo año. Monseñor Prada falleció el 16 de agosto de 2013 en el Hospital San Ignacio de Bogotá a la edad de 73 años.

 Desde el 15 de octubre de 2012 asume como Administrador Apostólico Mons. Luis Augusto Castro Quiroga, Arzobispo de Tunja, quien se destaca por su presencia en la diócesis, y por las visitas constantes a las parroquias, preparando la diócesis para la llegada del nuevo obispo.

El 7 de marzo de 2015 se conmemora el 60 aniversario de la creación de la diócesis.

El 18 de abril de 2015 el papa Francisco nombra a monseñor Misael Vacca Ramírez, hasta ese momento obispo de Yopal, como nuevo obispo titular de Duitama-Sogamoso. Se posesionó canónicamente el 6 de junio de 2015 en la Catedral de Duitama. Durante su episcopado impulsó decididamente el Sistema Integral de Nueva Evangelización (SINE) llevando a cabo, entre otras acciones, la realización del Congreso nacional de las jurisdicciones eclesiásticas que aplican este modo de evangelización. El Papa Francisco lo promovió a Arzobispo de Villavicencio siendo posesionado por el Nuncio de Su Santidad Mariano Montemayor el 2 de marzo de 2023.

Cómo la sede episcopal se encontró vacante, por primera vez en la historia de la Diócesis de Duitama-Sogamoso, la Santa Sede concedió al colegio de consultores la elección de un Administrador diocesano, siendo elegido el Padre Oscar Pinzón, vicario de pastoral, para esta tarea.

El 24 de mayo de 2024, el Papa Francisco nombró a Monseñor Edgar Aristizábal Quintero, hasta ese momento obispo de Yopal, como obispo de la Diócesis de Duitama-Sogamoso. La posesión del nuevo Sr. Obispo se realizó el 19 de Julio de este mismo año, en presencia del Sr. Nuncio de S.S. en Colombia, Monseñor Paolo Rudelli y de varios Arzobispos y Obispos acompañantes, sacerdotes del clero de Duitama – Sogamoso y otros sacerdotes, comunidades religiosas y fieles de esta diócesis.