El obispo de Santiago de Chile fue el prelado que presidió dicha diócesis, la única en la que la Iglesia católica dividió originalmente el territorio eclesiástico de Chile.

Hubo un total de veintidós obispos desde que el papa Pío IV creó el obispado con Santiago como cabecera el 27 de junio de 1561. El primer obispo titular fue el bachiller Rodrigo González Marmolejo, quien por razones de salud no pudo efectuar la posesión de la sede, siendo tomada por medio de un apoderado. El último fue Manuel Vicuña Larraín, quien ostentó el cargo hasta el 23 de junio de 1840, cuando la diócesis de Santiago y su obispo fueron elevados a arquidiócesis y a arzobispo, respectivamente, mediante una bula expedida por el papa Gregorio XVI.

En la lista que se detalla a continuación, se nombran cronológicamente los veintidós obispos de Santiago de Chile:^{[n 1]}​^[1]​

Titular			Período		Fin del cargo (razón)
			Inicio	Fin
		P. Rodrigo González Marmolejo Tomó posesión, aunque no fue consagrado	27 de junio de 1561[n 2]​	9 de octubre de 1564	Muerte
		Fernando de Barrionuevo OFM Obs.	11 de noviembre de 1566[n 3]​	26 de julio de 1571	Muerte
		Diego de Medellín OFM Obs.	18 de junio de 1574[n 4]​	h. noviembre de 1592	Muerte
		P. Pedro de Azuaga OFM No tomó posesión de la silla	30 de diciembre de 1595	noviembre de 1597[n 5]​	Muerte
		Juan Pérez de Espinosa OFM Obs.	12 de mayo de 1600[n 6]​	22 de junio de 1622	Dimisión
		Francisco González de Salcedo Castro	11 de julio de 1622[n 7]​	10 de agosto de 1634	Muerte
		Fray Gaspar de Villarroel OSA	20 de abril de 1637[n 8]​	11 de diciembre de 1651	Investidura como obispo de Arequipa
		Diego de Zambrana de Villalobos y Cordero No tomó posesión de la silla	17 de marzo de 1653[n 9]​		Muerte
		Diego de Humanzoro Carantia OFM	26 de enero de 1660[n 10]​	29 de mayo de 1676	Muerte
		Bernardo de Carrasco y Saavedra OP	14 de marzo de 1678[n 11]​	19 de julio de 1694	Investidura como obispo de La Paz
		Francisco de la Puebla González	8 de noviembre de 1694[n 12]​	21 de enero de 1704	Muerte
		Luis Francisco Romero	26 de enero de 1705[n 13]​	12 de julio de 1717	Investidura como obispo de Quito
		Alejo Fernando de Rojas y Acevedo	10 de enero de 1718[n 14]​	30 de agosto de 1723	Investidura como obispo de La Paz
		Alonso del Pozo y Silva	22 de noviembre de 1723[n 15]​	24 de julio de 1730	Investidura como arzobispo de Charcas
		José Manuel de Sarricolea y Olea	24 de julio de 1730[n 16]​	5 de mayo de 1734	Confirmado obispo del Cuzco
		Juan Bravo del Ribero y Correa	9 de julio de 1734[n 17]​	28 de enero de 1743	Confirmado obispo de Arequipa
		Juan González Melgarejo	28 de enero de 1743[n 18]​	26 de noviembre de 1753	Investidura como obispo de Arequipa
		Santiago Manuel de Alday y Aspée	26 de noviembre de 1753[n 19]​	19 de febrero de 1788	Muerte
		Blas Manuel Sobrino y Minayo	15 de diciembre de 1788[n 20]​	12 de septiembre de 1794	Investidura como obispo de Trujillo
		Francisco José Marán	12 de septiembre de 1794[n 21]​	10 de febrero de 1807	Muerte
		José Santiago Rodríguez Zorrilla	15 de marzo de 1815[n 22]​	5 de abril de 1832	Muerte
		Manuel Vicuña Larraín	2 de julio de 1832	23 de junio de 1840	Investidura como arzobispo