• San Pío † (circa 83)
• Cetulo † (circa 203)
• Salutato † (circa 223)
• Pedro I † (circa 245)
• Pedro II † (circa 269)
• Germano † (circa 298)
• Savio † (circa 305)
• Juan † (circa 332)
• Juvencio † (circa 337)
• Eleuterio † (mencionado en 589)
• Teveristo † (mencionado en 610)
• Hiccila † (antes de 633-después de 638)
• Egereto † (antes de 646-después de 656)
• Justo † (mencionado en 666)
• Providencio † (mencionado en 681)
• Olemundo † (antes de 683-después de 693)

Invasión musulmana, se desconocen los obispos

• Quindulfo † (circa 830)
• Dulcidio † (circa 876)
• Sebastián † (circa 880)
• Fredesindo † (circa 898)
• Dulcidio II † (antes de 916-después de 943)^[1]​
• Fortis † (antes de marzo de 950-después de marzo de 952)^[1]​
• Teodomundo † (antes de marzo de 953-después de julio de 967)^[1]​
• Salvato † (antes de abril de 974-después de 974)^[1]​
• Sebastián II † (antes de mayo de 976-después de mayo de 987)^[1]​
• Gonzalo † (circa 1022)
• Jerónimo de Perigord † (1102-1120)
• Giraldo † (1121-1124 falleció)
• Munio † (1124-después del 4 de febrero de 1130 depuesto en el Concilio de Carrión)^[2]​
• Alonso Pérez † (1130-noviembre de 1131 falleció)
• Navarro † (1133)
• Berengario (o Bernardo) † (julio de 1135-1151 nombrado arzobispo de Santiago de Compostela)
• Iñigo Navarrón † (1152-1159)
• Ordoño † (1160-circa de octubre de 1164 falleció)
• Gonzalo II † (1166-enero de 1167)
• Pedro Suárez de Deza † (antes del 26 de junio de 1167-1173 o 1176 nombrado arzobispo de Santiago de Compostela)
• Vidal † (1173 o 1176-1199 falleció)
• Gonzalo Fernández † (antes de octubre de 1199-1226 falleció)
• Diego † (1226-1227)
• Pelagio † (27 de mayo de 1227-después de octubre de 1228)
• Martín † (diciembre de 1229-1246)
• Mateo de Reinal † (15 de diciembre de 1246-28 de agosto de 1247 nombrado obispo de Cuenca)
• Pedro II, O.P. † (después de septiembre de 1247-después del 23 de febrero de 1264 falleció)^[3]​
• Domingo Martínez † (antes del 21 de marzo de 1264^[3]​-30 de enero de 1368 falleció)
• Ildefonso? †
• Diego? †
• Gonzalo Rodríguez † (15 de mayo de 1273-?)
• Nuño † (5 de abril de 1278-?)
• Pedro Suárez † (1279-antes del 29 de enero de 1286)
• Pedro Fechor, O.F.M. † (5 de marzo de 1286-después de 1304 falleció)
• Alfonso de Asturias † (3 de noviembre de 1306-22 de enero de 1309 falleció)
• Pedro V † (11 de febrero de 1310-1324 falleció)
• Bernardo Juan de Compostela † (16 de julio de 1324-1327 falleció)
• Gonzalo González de Toledo † (2 de marzo de 1327-1329 falleció)
• Alonso † (1330)
• Lorenzo † (16 de abril de 1330-después del 22 de febrero de 1335)
• Lorenzo y Rodrigo Díaz, O.P. † (después del 22 de febrero de 1335-18 de junio de 1339 falleció)
• Juan Lucero † (antes de noviembre de 1339-18 de junio de 1361 nombrado obispo de Segovia)
• Alfonso Barasaque o Alonso Barrasa † (18 de junio de 1361-5 de marzo de 1375 nombrado obispo de León)^[4]​
• Alfonso II † (13 de junio de 1375-circa 1382)^{[nota 1]}​
• Juan de Castellanos, O.P. † (29 de octubre de 1382-circa 1387)
• Pedro † (11 de julio de 1387-circa 1389)
• Carlos de Guevara † (22 de diciembre de 1389-1392 falleció)
• Diego Anaya Maldonado † (16 de octubre de 1392-13 de septiembre de 1407 nombrado obispo de Cuenca)
  • Alonso de Carrillo (Alfonso III) † (4 de octubre de 1408-26 de noviembre de 1408 renunció) (administrador apostólico)
• Gonzalo de Alba, O.P. † (26 de noviembre de 1408-1412 falleció)
• Alfonso de Cusanza (Alfonso IV) † (16 de septiembre de 1412-1422 falleció)
• Sancho López de Castilla † (2 de julio de 1423-octubre de 1446 falleció)
• Alfonso V † (19 de agosto de 1446-? renunció)
• Gonzalo Pérez de Vivero † (15 de noviembre de 1447-1482 falleció)
  • Rafael Sansoni Riario † (8 de julio de 1482-15 de enero de 1483 nombrado administrador apostólico de Osma) (administrador apostólico)
• Diego Meléndez de Valdés † (15 de enero de 1483-11 de agosto de 1483 renunció)
  • Hernando de Talavera, O.S.H. † (11 de agosto de 1483-26 de agosto de 1485 nombrado obispo de Ávila) (administrador apostólico)
  • Pedro Díaz de Toledo † (26 de agosto de 1485-1491) (administrador apostólico)
  • Oliviero Carafa † (16 de noviembre de 1491-23 de junio de 1494 renunció) (administrador apostólico)
• Diego de Deza, O.P. † (23 de junio de 1494-14 de febrero de 1498 nombrado obispo de Jaén)
• Juan de Castilla † (14 de febrero de 1498-30 de octubre de 1510 falleció)
• Francisco de Bobadilla † (18 de noviembre de 1510-29 de agosto de 1529 falleció)
• Luis Cabeza de Vaca † (22 de junio de 1530-14 de abril de 1537 nombrado obispo de Palencia)
• Rodrigo de Mendoza y Manrique † (11 de julio de 1537-4 de noviembre de 1545 falleció)
• Pedro de Castro y Lemos † (20 de febrero de 1545-5 de junio de 1555 nombrado obispo de Cuenca)
• Pedro de Acuña y Avellaneda † (5 de junio de 1555-24 de septiembre de 1555 falleció)
• Francisco Manrique de Lara † (24 de abril de 1556-26 de junio de 1560 nombrado obispo de Sigüenza)
• Pedro González de Mendoza † (26 de junio de 1560-10 de septiembre de 1574 falleció)
• Francisco de Soto y Salazar † (15 de febrero de 1576-29 de enero de 1578 falleció)
• Fernando Tricio Arenzana † (13 de junio de 1578-9 de octubre de 1578 falleció)
• Jerónimo Manrique de Figueroa † (9 de enero de 1579-19 de septiembre de 1593 falleció)
  • Sede vacante (1593-1598)
• Pedro Junco Posada † (3 de abril de 1598-3 de mayo de 1602 falleció)
• Luis Fernández de Córdoba Portocarrero † (20 de noviembre de 1602-9 de febrero de 1615 nombrado obispo de Málaga)
• Diego Ordóñez, O.F.M. † (6 de julio de 1615-22 de diciembre de 1615 falleció)
• Francisco Hurtado de Mendoza y Ribera † (5 de septiembre de 1616-17 de marzo de 1621 nombrado obispo de Pamplona)
• Antonio Corrionero † (17 de mayo de 1621-4 de abril de 1633 falleció)
  • Sede vacante (1633-1635)
• Cristóbal de la Cámara y Murga † (7 de mayo de 1635-29 de abril de 1641 falleció)
• Juan Bautista de Valenzuela Velázquez † (24 de marzo de 1642-3 de febrero de 1645 falleció)
• Juan Ortiz de Zárate † (21 de agosto de 1645-24 de abril de 1646 falleció)
• Francisco Díaz Alarcón y Covarrubias † (18 de octubre de 1646-6 de julio de 1648 nombrado obispo de Pamplona)
• Pedro Carrillo y Acuña † (27 de julio de 1648-30 de agosto de 1655 nombrado arzobispo de Santiago de Compostela)
• Juan Pérez Delgado † (11 de octubre de 1655-15 de enero de 1657 nombrado arzobispo de Burgos)
• Antonio de Piña Hermosa † (18 de junio de 1657-31 de marzo de 1659 nombrado obispo de Málaga)
• Francisco Díaz de Cabrera † (5 de abril de 1660-22 de agosto de 1661 falleció)
• Gabriel Esparza † (13 de marzo de 1662-2 de junio de 1670 nombrado obispo de Calahorra)
• Francisco de Seijas y Losada † (30 de junio de 1670-28 de abril de 1681 nombrado arzobispo de Santiago de Compostela)
• Pedro de Salazar, O. de M. † (2 de junio de 1681-16 de septiembre de 1686 nombrado obispo de Córdoba)
• José Cosío Barreda † (3 de marzo de 1687-13 de abril de 1689 falleció)
• Martín de Ascargorta † (7 de noviembre de 1689-18 de mayo de 1693 nombrado arzobispo de Granada)
• Francisco Calderón de la Barca † (20 de julio de 1693-25 de febrero de 1712 falleció)
  • Sede vacante (1712-1714)
• Silvestre García Escalona † (13 de junio de 1714-20 de abril de 1729 falleció)

• José Sancho Granado † (23 de diciembre de 1729-30 de septiembre de 1748 falleció)
• José Zorrilla Sanmartín † (20 de enero de 1749-30 de septiembre de 1762 falleció)
• Felipe Beltrán Serrano † (18 de julio de 1763-30 de noviembre de 1783 falleció)
• Andrés José Barco Espinosa † (27 de junio de 1785-17 de abril de 1794 falleció)
• Felipe Antonio Fernández Vallejo † (12 de septiembre de 1794-18 de diciembre de 1797 nombrado arzobispo de Santiago de Compostela)
• Antonio Tavira Almazán † (14 de agosto de 1798-8 de enero de 1807 falleció)
• Gerardo José Andrés Vázquez Parga, O.Cist. † (3 de agosto de 1807-16 de septiembre de 1821 falleció)
  • Sede vacante (1821-1824)
• Agustín Lorenzo Varela Temes † (12 de julio de 1824-21 de marzo de 1849 falleció)
• Salvador Sanz de Grado † (7 de enero de 1850-21 de enero de 1851 falleció)
• Antolín García Lozano † (5 de septiembre de 1851-15 de mayo de 1852 falleció)
• Fernando de la Puente y Primo de Rivera † (27 de septiembre de 1852-25 de septiembre de 1857 nombrado arzobispo de Burgos)
• Anastasio Rodrigo Yusto † (25 de septiembre de 1857-20 de septiembre de 1867 nombrado arzobispo de Burgos)
• Joaquín Lluch y Garriga, O.C.D. † (13 de marzo de 1868-16 de enero de 1874 nombrado obispo de Barcelona)
• Narciso Martínez Izquierdo † (16 de enero de 1874-27 de marzo de 1885 nombrado obispo de Madrid y Alcalá de Henares)
• Tomás Jenaro de Cámara y Castro, O.S.A. † (27 de marzo de 1885-17 de mayo de 1904 falleció)
• Francisco Javier Valdés y Noriega, O.S.A. † (14 de noviembre de 1904-22 de enero de 1913 falleció)
• Julián de Diego y García Alcolea † (18 de julio de 1913-27 de julio de 1923 nombrado patriarca de las Indias Occidentales)
• Ángel Regueras y López † (26 de octubre de 1923-28 de diciembre de 1924 falleció)
• Francisco Frutos Valiente † (14 de diciembre de 1925-24 de enero de 1933 falleció)
  • Sede vacante (1933-1935)
• Enrique Pla y Deniel † (28 de enero de 1935-3 de octubre de 1941 nombrado arzobispo de Toledo)
• Francisco Barbado y Viejo, O.P. † (10 de abril de 1942-29 de abril de 1964 falleció)
• Mauro Rubio Repullés † (7 de julio de 1964-12 de mayo de 1995 retirado)
• Braulio Rodríguez Plaza (12 de mayo de 1995-28 de agosto de 2002 nombrado arzobispo de Valladolid)
• Carlos López Hernández (9 de enero de 2003-15 de noviembre de 2021 retirado)
• José Luis Retana Gozalo, desde el 15 de noviembre de 2021

1. ↑ Según Eubel fue nombrado obispo de Zamora.

• Bernardo Dorado, Historia de la Ciudad de Salamanca, Salamanca, 1861
• Juan Antonio Vicente Bajo, Episcopologio salmantino desde la antigüedad hasta nuestros días, Salamanca, Calatrava, 1901
• (en latín) Pius Bonifacius Gams, Series episcoporum Ecclesiae Catholicae, Leipzig, 1931, pp. 66-68
• (en latín) Konrad Eubel, Hierarchia Catholica Medii Aevi, vol. 1, pp. 428-429; vol. 2, p. 227; vol. 3, p. 289; vol. 4, pp. 300-301; vol. 5, p. 339; vol. 6, pp. 362-363