Lịch sử giáo phận ghi nhận lần đầu với ghi chép của linh mục Adrien Launay "Tại Lai-thiu (Lái Thiêu), năm 1747 có 400 giáo hữu". Khoảng 40 năm sau, tháng 7 năm 1789, Giám mục Bá Đa Lộc chuyển Chủng viện ở Chantaburi (Thái Lan) về Lái Thiêu (chừng 40 chủng sinh) và cử thừa sai Boisserand làm giám đốc. Sự kiện này có thể xem như ở vùng địa phận Phú Cường thời bấy giờ đã có nhiều họ đạo thuộc Giáo phận Đàng Trong. Sau gần 100 năm phát triển, vùng Phú Cường đã thành lập nhiều cơ sở, giáo xứ như Lái Thiêu, Búng, Tân Quy, Tha La, Brơ-Lam… thuộc Giáo phận Tây Đàng Trong.

Ngày 14 tháng 10 năm 1965, Giáo hoàng Phaolô VI ra Sắc chỉ "In Animo Nostro", cắt năm tỉnh Bình Dương, Bình Long, Phước Thành, Hậu Nghĩa và Tây Ninh thuộc Tổng giáo phận Sài Gòn để thành lập Giáo phận mới Phú Cường và đặt Giám mục Giuse Phạm Văn Thiên làm giám mục tiên khởi.