Sede arcivescovile è la città di Osaka, dove si trova la cattedrale dell'Immacolata Concezione della Vergine Maria. A Takamatsu sorge la concattedrale dell'Assunzione della Beata Vergine Maria.
Il territorio si estende su 33.835 km² ed è suddiviso in 105 parrocchie.
Il 15 giugno 1891 per effetto del breve Non maius Nobis di papa Leone XIII fu elevato a diocesi e assunse il nome di diocesi di Osaka; la nuova diocesi fu resa suffraganea dell'arcidiocesi di Tokyo.
Il 27 gennaio 1904, il 13 agosto 1912, il 4 maggio 1923 e il 17 giugno 1937 cedette alcune porzioni del suo territorio a vantaggio dell'erezione rispettivamente della prefettura apostolica di Shikoku (in seguito diocesi di Takamatsu), della prefettura apostolica di Nygata (oggi diocesi di Niigata), del vicariato apostolico di Hiroshima (oggi diocesi) e della prefettura apostolica di Kyōto (oggi diocesi).
Il 12 luglio 1951 cedette un'ulteriore porzione di territorio alla diocesi di Kyōto.
Prima dell'unione con la diocesi di Takamatsu, l'arcidiocesi si estendeva su 15.031 km² e comprendeva le prefetture di Osaka, Hyōgo e Wakayama.
Takamatsu
La prefettura apostolica di Shikoku fu eretta il 27 gennaio 1904 con il decreto Cum in comitiis di Propaganda Fide, ricavandone il territorio dalla diocesi di Osaka (oggi arcidiocesi di Osaka-Takamatsu).
Il 13 settembre 1963 per effetto della bollaCatholicae Ecclesiae di papa Paolo VI la prefettura apostolica fu elevata a diocesi e assunse il nome di diocesi di Takamatsu.
Prima dell'unione con l'arcidiocesi di Osaka, la diocesi si estendeva su 18.804 km² e comprendeva le prefetture di Ehime, Kagawa, Kochi e Tokushima.
Sedi unite
Il 15 agosto 2023, in forza della bolla Qui vitae, papa Francesco ha disposto l'unione dell'arcidiocesi di Osaka e della diocesi di Takamatsu; contestualmente la circoscrizione ecclesiastica ha assunto il nome attuale[4].
Cronotassi dei vescovi
Si omettono i periodi di sede vacante non superiori ai 2 anni o non storicamente accertati.
Osaka
Félix-Nicolas-Joseph Midon, M.E.P. † (23 marzo 1888 - 12 aprile 1893 deceduto)
Henri-Caprais Vasselon, M.E.P. † (18 agosto 1893 - 7 marzo 1896 deceduto)
Jules-Auguste Chatron, M.E.P. † (22 luglio 1896 - 7 maggio 1917 deceduto)
Jean-Baptiste Castanier, M.E.P. † (6 luglio 1918 - 29 novembre 1940 dimesso[5])
^Già amministratore apostolico dal 30 novembre 1940.
^Dal 1932 al 1935 fu amministratore apostolico della prefettura apostolica di Shikoku Thomas de la Hoz, O.P., prefetto apostolico dell'Isola di Formosa (oggi diocesi di Kaohsiung).
^Dal 1940 al 1963 fu amministratore apostolico della prefettura apostolica di Shikoku Paul Yoshigoro Taguchi, vescovo di Osaka.