La sede episcopal de Medellín fue erigida el 14 de febrero de 1868 como diócesis de Medellín y Antioquia, luego el 29 de enero de 1872 se restableció la diócesis de Antioquia (hoy arquidiócesis de Santa Fe de Antioquia) y desde entonces el obispado quedó llamándose simplemente "diócesis de Medellín", siendo luego elevada a la categoría de arquidiócesis, el 24 de febrero de 1902 por el papa León XIII.

La sede episcopal de Medellín ha estado gobernada por 13 prelados, los cuales son:^[1]​^[2]​

Cayzedo fue el prelado que por más tiempo gobernó la sede episcopal de Medellín, pues estuvo desde 1906 hasta 1935, cuando se nombró a Salazar y Herrera como administrador apostólico con derecho a sucesión, pero Cayzedo siguió conservando hasta su muerte en 1937 el título de arzobispo de Medellín. En cambio, Isaza Ruíz fue quien menos tiempo estuvo al frente del episcopado, pues duro desde su posesión el 29 de marzo de 1873, hasta su fallecimiento ocurrido el 29 de diciembre de 1874.

Montoya Palacio es el primer medellinense, y hasta hoy el único, que pastorea su propia ciudad. Cuando Medellín fue elevada a arquidiócesis en 1902, el entonces obispo Joaquín Pardo Vergara pasó a ser el primer arzobispo. López Trujillo siendo arzobispo de Medellín, fue nombrado cardenal el 2 de febrero de 1983, y en 1990 fue nombrado presidente del Pontificio Consejo para la Familia un órgano de la Curia romana, gobernó la arquidiócesis hasta el 5 de enero de 1991.

Han sido obispos coadjutores con derecho a sucesión de la sede episcopal de Medellín, los siguientes prelados:

Valerio Antonio Jiménez después de tomar posesión de la sede, solicitó como obispo coadjutor con derecho a sucesión a José Joaquín Isaza, quien se desempeñaba como rector del seminario y deán del capítulo. El 22 de noviembre de 1869 es aceptada la petición, y Jiménez lo consagró el 17 de febrero de 1870 en Medellín. El 29 de marzo de 1873, el obispo Jiménez por razones de edad y enfermedad se retiró del gobierno diocesano y lo sucedió Isaza.

Tiberio de J. Salazar y Herrera se desempeñaba como obispo de Manizales cuando el 7 de julio de 1932, fue nombrado arzobispo coadjutor de Medellín con derecho a sucesión con el título de arzobispo de Rhizaeum. Más tarde y debido a la vejez y enfermedad de Caicedo, fue nombrado en mayo de 1934 administrador apostólico ad nutum Sanctae Sedis y en febrero de 1935 administrador apostólico sede plena. El 22 de junio de 1937, comenzó a ser arzobispo ordinario de Medellín al morir Caicedo.

Alfonso López Trujillo se desempeñaba como obispo auxiliar de Bogotá y titular de Boseta cuando el 22 de mayo de 1978 fue nombrado arzobispo coadjutor de Medellín, con derecho a sucesión del arzobispo Tulio Botero Salazar. En 1979 Botero Salazar renunció la gobierno pastoral por límite de edad y López Trujillo pasó a desempeñar funciones como arzobispo ordinario de la arquidiócesis de Medellín el 2 de junio de 1979.

Han sido obispos auxiliares de la arquidiócesis de Medellín, los siguientes prelados:^[1]​^[2]​

• Conferencia Episcopal de Colombia

1. ↑ Nombrado arzobispo titular de Selimbria.

• Piedrahita Echeverri, Javier (1988). Arquidiócesis de Medellín: episcopologio y presbiterio 1868-1988. Medellín. 

• Piedrahita Echeverri, Javier, Mons.; Humberto Bronx, Pbro. (1969). Historia de la Arquidiócesis de Medellín. Movifoto, Medellín. OCLC 252674638. «Parte I. "Síntesis histórica de 1868-1906, por Piedrahíta. - Parte II. Historia de 1906 hasta 1968, por Bronx». 

• Mejia E., Jesús, Pbro. (1967). Resumen Histórico de la Arquidiócesis de Medellín. Editorial Granamérica, Medellín. OCLC 651343363. 

• Sitio oficial de la Arquidiócesis de Medellín.
• (en inglés) Ficha de la arquidiócesis en www.gcatholic.org
• (en inglés) Ficha de la arquidiócesis en www.catholic-hierarchy.org