Obispos de Osma-Soria son los obispos que han ocupado la sede episcopal del antiguo obispado de Osma y de la actual diócesis de Osma-Soria.

• Juan † (mencionado en 597)
• Gregorio † (mencionado en 610)
• Egila † (antes de 633-después de 656)
• Godescalco y Esteban †
• Seberiano o Siberitano † (mencionado en 681)
• Sonna † (antes de 683-después de 693)
• Sisenando † (circa 755)
• Eterio de Osma † (circa 784)
• Felmiro † (circa 881)
• Silo, O.S.B. † (circa 912)

• San Pedro de Bourges, O.S.B. † (1101-2 de agosto de 1109 falleció)
• Raimundo † (1109-1126 nombrado arzobispo de Toledo)
• Beltrán † (1126-1 de octubre de 1140 falleció)
  • Juan † (1141) (obispo electo)
• Esteban † (1141-1 de septiembre de 1147 falleció)
• Juan † (11 de enero de 1148-23 de diciembre de 1173 falleció)
• Bernardo † (1174-1176)
• Miguel, O.S.B. † (1177-1184)
• García † (1185-1188 falleció)
• Martín Bazán † (1188-27 de julio de 1201 falleció)
• Venerable Diego de Acebes † (11 de diciembre de 1201-30 de diciembre de 1207 falleció)
• Rodrigo Jiménez de Rada, O.Cist. † (1208-27 de febrero de 1209 nombrado arzobispo de Toledo)
• Melendo † (1210-después del 18 de marzo de 1225 falleció)
• Pedro Ramírez de Pedrola † (1225-1231 nombrado obispo de Pamplona)
• Juan Dominguez de Medina † (1231-29 de mayo de 1240 nombrado obispo de Burgos)
• Pedro de Peñafiel † (6 de abril de 1241-12 de abril de 1246 falleció)
• Gil † (27 de marzo de 1247-4 de agosto de 1261 falleció)
• Agustín † (18 de octubre de 1261-12 de abril de 1286 falleció)
• Juan Álvarez † (4 de mayo de 1286-20 de octubre de 1296 falleció)
• Juan Pérez de Ascaron † (21 de agosto de 1297-1329 renunció)
• Bernabé † (20 de octubre de 1329-1351 falleció)
• Gonzalo † (5 de noviembre de 1348-1354 falleció)
• Alfonso Fernando de Toledo y Vargas, O.E.S.A. † (25 de octubre de 1354-18 de junio de 1363 nombrado arzobispo de Sevilla)^[1]​
• Lorenzo Pérez † (10 de diciembre de 1361-1367 falleció)
• Pedro Gómez Barroso y García † (19 de julio de 1368-4 de marzo de 1373 nombrado obispo de Cuenca)
• Juan García Palomeque † (4 de marzo de 1373-1373 falleció)
• Juan de Villareal † (16 de noviembre de 1373-22 de febrero de 1379 falleció)
• Pedro Fernández de Frías † (21 de marzo de 1379-23 de enero de 1394 creado cardenal)
  • Pedro Fernández de Frías † (23 de enero de 1394-14 de junio de 1404 renunció) (administrador apostólico)
  • Lupe de Mendoza † (14 de junio de 1404-26 de noviembre de 1408 renunció) (administrador apostólico)
  • Alfonso Carrillo de Albornoz † (26 de noviembre de 1408-17 de septiembre de 1422 nombrado obispo de Sigüenza) (administrador apostólico)
• Juan de Cerezuela y Luna † (2 de octubre de 1422-7 de enero de 1433 nombrado arzobispo de Sevilla)
• Pedro de Castilla y de Eril † (22 de abril de 1433-6 de abril de 1440 nombrado obispo de Palencia)
• Roberto Moya † (6 de abril de 1440-13 de noviembre de 1453 falleció)
• Pedro García de Montoya † (9 de enero de 1454-18 de febrero de 1475 falleció)
• Francisco de Santillana † (5 de abril de 1475-1478 falleció)
  • Pedro González de Mendoza † (8 de julio de 1482-13 de noviembre de 1482 renunció) (administrador apostólico)
  • Rafael Sansoni Riario † (15 de enero de 1483-mayo de 1493 renunció) (administrador apostólico)
• Alfonso de Fonseca † (24 de mayo de 1493-antes del 26 de noviembre de 1505 falleció)
• Alfonso Enríquez † (19 de diciembre de 1505-15 de octubre de 1523 falleció)
• Juan Pardo de Tavera † (31 de diciembre de 1523-8 de junio de 1524 nombrado arzobispo de Santiago de Compostela)
• Juan García Loaysa, O.P. † (8 de junio de 1524-23 de febrero de 1532 nombrado obispo de Sigüenza)
• Pedro González Manso † (13 de marzo de 1532-12 de febrero de 1537 falleció)
• Pedro Álvarez de Acosta † (21 de mayo de 1539-20 de febrero de 1563 falleció)
• Honorato Juan † (1 de marzo de 1564-30 de julio de 1566 falleció)
• Francisco Tello de Sandoval † (3 de marzo de 1567-13 de junio de 1578 nombrado obispo de Plasencia)
• Alonso Velázquez † (13 de junio de 1578-9 de marzo de 1583 nombrado arzobispo de Santiago de Compostela)
• Sebastián Pérez † (9 de marzo de 1583-27 de julio de 1593 falleció)
• Martín Garnica † (27 de abril de 1594-20 de noviembre de 1594 falleció)
• Pedro de Rojas y Enríquez, O.S.A. † (30 de agosto de 1595-9 de marzo de 1602 falleció)^[2]​
• Enrique Enríquez, O.S.A. † (15 de noviembre de 1602-21 de junio de 1610 nombrado obispo de Plasencia)^[3]​
• Fernando de Acevedo † (5 de julio de 1610-2 de junio de 1613 nombrado arzobispo de Burgos)
• Francisco de Sosa, O.F.M. † (23 de septiembre de 1613-1618 falleció)
• Cristóbal de Lobera y Torres † (9 de julio de 1618-6 de marzo de 1623 nombrado obispo de Pamplona)
• Martín Manso de Zúñiga † (20 de marzo de 1623-21 de junio de 1630 falleció)
• Domingo Pimentel Zúñiga, O.P. † (2 de diciembre de 1630-18 de julio de 1633 nombrado obispo de Córdoba)
• Francisco Villafañe † (5 de septiembre de 1633-20 de agosto de 1635 falleció)
• Martín Carrillo Alderete † (9 de junio de 1636-1 de julio de 1641 nombrado arzobispo de Granada)
• Antonio Valdés Herrera † (21 de octubre de 1641-10 de noviembre de 1653 nombrado obispo de Córdoba)
• Beato Juan de Palafox y Mendoza † (23 de noviembre de 1653-1 de octubre de 1659 falleció)
• Nicolás de Madrid, O.S.H. † (21 de junio de 1660-1 de octubre de 1660 falleció)
• Alfonso Enríquez II, O.P. † (26 de septiembre de 1661-28 de enero de 1664 nombrado obispo de Plasencia)
• Pedro de Godoy, O.P. † (31 de marzo de 1664-16 de mayo de 1672 nombrado obispo de Sigüenza)
• Antonio de Isla y Mena † (8 de agosto de 1672-17 de diciembre de 1681 falleció)
• Sebastián de Arévalo y Torres, O.F.M. † (20 de abril de 1682-20 de enero de 1704 falleció)
• Jorge Cárdenas Valenzuela † (21 de julio de 1704-18 de noviembre de 1705 falleció)
• Andrés Soto de la Fuente † (22 de marzo de 1706-29 de diciembre de 1714 falleció)
• Felipe Antonio Gil de Taboada † (5 de julio de 1715-4 de marzo de 1720 nombrado arzobispo de Sevilla)
• Miguel Herrero Esgueva † (15 de abril de 1720-20 de enero de 1723 nombrado arzobispo de Santiago de Compostela)
• Jacinto Valledor Presno † (12 de abril de 1723-12 de febrero de 1730 falleció)
• José Barnuevo, O.S.B. † (24 de julio de 1730-25 de junio de 1735 falleció)
• Pedro de la Cuadra Achica † (11 de abril de 1736-7 de septiembre de 1744 nombrado arzobispo de Burgos)
• Juan Antonio Oruña † (28 de septiembre de 1744-4 de marzo de 1748 falleció)
• Pedro Clemente de Aróstegui † (16 de septiembre de 1748-29 de agosto de 1760 falleció)
• Jacinto Aguado y Chacón † (18 de julio de 1763-27 de marzo de 1764 falleció)
• Bernardo Antonio Calderón Lázaro † (20 de agosto de 1764-15 de octubre de 1786 falleció)
• Joaquín de Eleta, O.F.M. † (18 de diciembre de 1786-4 de diciembre de 1788 falleció)
• José Constancio Andino † (29 de marzo de 1790-13 de noviembre de 1793 falleció)
• Diego Melo Portugal, O.S.A. † (12 de septiembre de 1794-18 de diciembre de 1795 nombrado obispo de Jaén)^[4]​
• Antonio Tavira Almazán † (27 de junio de 1796-14 de agosto de 1798 nombrado obispo de Salamanca)
• Francisco Ignacio Iñigo Angulo † (25 de septiembre de 1798-8 de enero de 1799 falleció)
• Juan Moya, O.F.M.Obs. † (28 de marzo de 1799-19 de febrero de 1801 renunció)
• José Antonio Garnica, O.F.M.Cap. † (23 de febrero de 1801-10 de enero de 1810 falleció)
  • Sede vacante (1810-1814)
• Juan Cavia González † (26 de septiembre de 1814-23 de diciembre de 1831 falleció)
  • Sede vacante (1831-1847)
• Gregorio Sánchez Rubio, O.S.H. † (17 de diciembre de 1847-27 de septiembre de 1852 nombrado obispo de Ávila)
• Vicente Horcos San Martín, O.S.B. † (27 de septiembre de 1852-13 de enero de 1861 falleció)
• Pedro María Lagüera Menezo † (23 de diciembre de 1861-19 de diciembre de 1892 falleció)
• Victoriano Guisasola y Menéndez † (15 de junio de 1893-19 de abril de 1897 nombrado obispo de Jaén)
• José María García Escudero y Ubago † (19 de abril de 1897-22 de marzo de 1909 falleció)
• Manuel Lago González † (25 de agosto de 1909-4 de mayo de 1917 nombrado obispo de Tuy)
• Mateo Múgica y Urrestarazu † (22 de febrero de 1918-26 de octubre de 1923 nombrado obispo de Pamplona)
• Miguel de los Santos Díaz Gómara † (18 de diciembre de 1924-28 de enero de 1935 nombrado obispo de Cartagena)
• Tomás Gutiérrez Díez † (1 de abril de 1935-11 de noviembre de 1943 nombrado obispo de Cádiz y Ceuta)
• Saturnino Rubio y Montiel † (9 de diciembre de 1944-4 de diciembre de 1969 retirado^{[nota 1]}​)

• Teodoro Cardenal Fernández † (1 de diciembre de 1969-19 de octubre de 1983 nombrado arzobispo de Burgos)
• José Diéguez Reboredo † (1 de septiembre de 1984-15 de mayo de 1987 nombrado obispo de Orense)
• Braulio Rodríguez Plaza (6 de noviembre de 1987-12 de mayo de 1995 nombrado obispo de Salamanca)
• Francisco Pérez González (16 de diciembre de 1995-30 de octubre de 2003 nombrado ordinario militar de España)
• Vicente Jiménez Zamora (21 de mayo de 2004-27 de julio de 2007 nombrado obispo de Santander)
• Gerardo Melgar Viciosa (1 de mayo de 2008-8 de abril de 2016 nombrado obispo de Ciudad Real)
• Abilio Martínez Varea, desde el 5 de enero de 2017