Durante la época anterior a la conquista musulmana solo se conocen los nombres de dos obispos:

• Severo † (mencionado en 418)
• Macario † (mencionado en 484)
• ...

En 1798 se restableció la diócesis de Menorca. Rigieron la diócesis los siguientes obispos:

• Antonio Vila Camps † (18 de diciembre de 1797-20 de diciembre de 1802 nombrado obispo de Albarracín)
• Pedro Antonio Juano † (20 de diciembre de 1802-4 de enero de 1814 falleció)
• Jaime Creus Martí † (10 de julio de 1815-29 de mayo de 1820 nombrado arzobispo de Tarragona)
  • Sede vacante (1820-1824)
• Antonio Ceruelo Sanz † (12 de julio de 1824-15 de enero de 1831 falleció)
• Juan Antonio Díaz Merino, O.P. † (30 de septiembre de 1831-16 de abril de 1844 falleció)
  • Sede vacante (1844-1852)
• Tomás Roda Rodríguez † (27 de septiembre de 1852-25 de diciembre de 1857 nombrado obispo de Jaén)
• Mateu Jaime Garau † (21 de diciembre de 1857-17 de septiembre de 1875 nombrado obispo de Mallorca)
• Manuel Mercader y Arroyo † (17 de septiembre de 1875-21 de febrero de 1890 falleció)
• Juan Comas Vidal † (26 de junio de 1890-25 de junio de 1896 nombrado obispo de Teruel)
• Salvador Castellote y Pinazo † (25 de junio de 1896-16 de diciembre de 1901 nombrado obispo de Jaén)
• Juan Torres y Ribas † (9 de junio de 1902-20 de enero de 1939 falleció)
• Bartolomé Pascual Marroig † (4 de marzo de 1939-18 de marzo de 1967 falleció)
• Miguel Moncadas Noguera † (11 de diciembre de 1968-1 de abril de 1977 nombrado obispo de Solsona)
• Antonio Deig Clotet † (20 de septiembre de 1977-7 de marzo de 1990 nombrado obispo de Solsona)
• Francesc Xavier Ciuraneta Aymí † (12 de junio de 1991-29 de octubre de 1999 nombrado obispo de Lérida)^{[nota 1]}​
• Juan Piris Frígola (1 de marzo de 2001-16 de julio de 2008 nombrado obispo de Lérida)
• Salvador Giménez Valls (21 de mayo de 2009-28 de julio de 2015 nombrado obispo de Lérida)^{[nota 2]}​
• Francisco Simón Conesa Ferrer (27 de octubre de 2016-3 de enero de 2022 nombrado obispo de Solsona)
• Gerardo Villalonga Hellín, desde el 14 de febrero de 2023^{[nota 3]}​