Аб старажытнасці Праваслаўя на зямлі Віцебшчыны сведчаць многія гістарычныя і археалагічныя факты. Паводле мясцовага Віцебскага летапісу, ужо ў сярэдзіне X стагоддзя святой роўнаапостальнай княгіняй Вольгай былі пабудаваныя першыя праваслаўныя храмы горада.
У верасні 1839 года епіскапская кафедра пераведзена ў Віцебск, і размяшчалася пры Свята-Мікалаеўскім кафедральным саборы, які знаходзіўся на цяперашняй плошчы Свабоды.
У XIX стагоддзі ў Віцебску складваюцца багатыя традыцыі духоўнай адукацыі: у 1810 годзе пачынае працаваць мужчынскае Духоўнае вучылішча, у 1856 годзе з Полацка ў Віцебск пераводзіцца духоўная семінарыя, у 1864 годзе адкрываецца жаночае духоўнае вучылішча. У 1887 годзе было створана Віцебскае епархіяльнае брацтва ў імя святога роўнаапостальнага вялікага князя Уладзіміра. Ганаровым членам гэтага Брацтва быў святы праведны Іаан Кранштацкі, які наведаў Віцебск у 1906 годзе.
У Архіерэйскім доме ў 1893 годзе пры Свята-Мікалаеўскім кафедральным саборы на сродкі брацтва было адкрыта Віцебскі царкоўна-археалагічны музей («древлехранилище»). У лік членаў-заснавальнікаў уваходзіў знакаміты краязнаўца А. П. Сапуноў.
У цэлым, на канец XIX-пачатак XX стагоддзяў, жыццё епархіі была на высокім духоўным ўздыме, аб чым сведчыць колькасць цэркваў у Віцебску — 32. На жаль, у перыяд багаборніцкай улады многае беззваротна страчана: з 1917 па 1937 гады зачыненыя або разбураныя ўсе храмы горада, многія з якіх былі выдатнымі помнікамі архітэктуры, такія як Свята-Благавешчанская царква XII ст., Свята-Успенскі кафедральны сабор, Свята-Васкрасенская царква, Свята-Мікалаеўскі кафедральны сабор, Сабор Пятра і Паўла і іншыя.
У 1942 годзе Сабор епіскапаў Беларускай Праваслаўнай Царквы прыняў рашэнне аб аднаўленні шасці старажытных епархій, у тым ліку Віцебскай, і прызначэнні архімандрыта Афанасія (Мартаса), епіскапам Віцебскім і Полацкім.
У час Вялікай Айчыннай вайны некаторыя храмы, што захаваліся, былі адкрыты, у прыватнасці, Свята-Пакроўская царква ў Віцебску, дзе са жніўня 1941 года па 22 кастрычніка 1943 года знаходзіліся мошчы прападобнай Еўфрасінні, ігуменні Полацкай.
Пасля Вялікай Айчыннай вайны працягваліся ганенні на Царкву, у выніку чаго да канца 60-х гадоў знішчаецца апошняе, што захавалася з храмаў горада: у 1961 годзе ўзарваныя Свята-Благавешчанская царква, Свята-Мікалаеўскі кафедральны сабор. Духоўная жыццё засяродзілася ў адным захаваным храме горада — Свята-Казанскай царкве Свята-Троіцкага Маркава манастыра (заснаваны ў XIV стагоддзі), тэрыторыя якога была цалкам забудавана прамысловымі будынкамі.
У 1989 годзе аднаўляецца старажытнейшая Полацкая епархія, а 11 чэрвеня 1992 г. Архірэйскі Сабор Рускай Праваслаўнай Царквы, які адбыўся ў Маскве, пастанавіў: «Аднавіць на тэрыторыі Віцебскай вобласці Віцебскую Епархію ў межах раёнаў, вызначаных Сінодам Беларускага Экзархату. Кіраўнік епархіі мае тытул Віцебскі і Аршанскі».
На момант аднаўлення ў 1992 годзе ў Віцебскай епархіі было 9 храмаў і 12 святароў.
На сённяшні дзень Віцебская епархія аб'ядноўвае 165 прыходаў (якія маюць юрыдычную рэгістрацыю) і 6 манастыроў (2 мужчынскіх і 4 жаночых).
