Начало второй половины XVIII столетия было особенно благоприятно для развития церквей в пределах Запорожья. В это время императрица Екатерина ІІ выдала повеление " пребывающим уже жителям запорожских земель дать жизнь порядочную и спокойную, а остальные запорожские обширные и безлюдное степи заселить христианским народом, к земскому хозяйству и к военной службе равно устремленным".
В новообразованную Новороссийскую губернию были вовлечены разные поселенцы, возрастало количество слобод и зимовников. На территории Николаевщины разместилась Бугогардовская паланка.
В 1768 году Бугогардовская паланка занимала территорию степей между левым берегом Буга и правым берегом Ингульца - с одной стороны, рекой Днепр и Новосербской границей (Кировоградская область) – с другой.
Центром Бугогардовской паланки был остров Гард на реке Буг (возле нынешнего г.Южноукраинска).
Город Николаев был основан Указом князя Г.А. Потемкина Таврийского как главная военная база Черноморского Флота для упрочнения России на Черном море. Город расположен в виде полуострова в устье г.Ингул и окружен с одной стороны - Южным Бугом, с другой стороны - Днепро-Бужским лиманом. По инициативе Г.А. Потемкина и в честь победы Русской армии над турками 6 декабря по ст.ст 1788 г. город назван Николаевом, в честь святителя Николая, архиепископа Мир Ликийских.
По своему административно-территориальному распределению со времен основания город Николаев относился к Новороссийской губернии.
Будучи человеком верующим, князь Г.А. Потемкин сразу же отдает распоряжение о наискорейшем строительстве церквей, что и было осуществлено. Первая деревянная церковь была построена в 1790 году и освящена во имя Николая, она была действующей до середины ХІХ столетия, потом по старости была разрушена.
В 1789г., по повелению князя Потемкина, была заложена каменная церковь, и в 1790г. начато ее строительство за счет городской казны. Через четыре года церковь была построена, и в октябре 1794г. состоялось ее освящение в память святого мученика Григория, просветителя Армении. В 1798 г. церковь была переименована в Адмиралтейский собор. Здесь хранились флаги поврежденных мачт потопленных кораблей и флаги с героических кораблей Черноморского флота. Это был первый собор, построенный в городе.
В 1795г., после основания г.Вознесенска, была основана Вознесенская губерния, в состав которой вошли Вознесенск, Херсонский и другой уезды. В 1796 г. вместо упраздненной Вознесенской образовалась Херсонская губерния, тогда же образовалась Херсонская епархия с местопребыванием епархиального архиерея в г.Одессе. Город Николаев входил в Херсонскую губернию, но выделялся при этом в отдельное военное губернаторство. Храмы военного ведомства управлялись Санкт-Петербургским епархиальным ведомством, но военные относились к Херсонской епархии.
Храмы возводились в городе по мере застройки и расширения его . В 1791 г. в Богоявленском посаде (ныне Корабельный район города) была построенная деревянная пятикупольная церковь во имя Богоявления Господня. В 1795г. в поселке Матвеевка построена каменная церковь во имя апостолов Петра и Павла.
Одним из самых ранних по времени строительства является собор во имя Рождества Пресвятой Богородицы (1800г.). При соборе работали две церковноприходских и одна смешанная воскресные школы. В дворе собора была построена часовня в память св.блгв.кн.Александра Невского. Колокольня собора считалась одной из самых высоких и красивых в городе.
В 1807 г. на городском кладбище была заложена еще одна церковь - Всех Святых. В 1808 г. ее построили и освятили.
В 1808 г. началась перестройка старой деревянной Греческой церкви в новую каменную. Церковь строилась на пожертвование населения города, работы были завершены в 1817 году.
Город Николаев в начале ХІХ ст. быстро развивался. В 1825 году здесь уже было 6 церквей.
В 1837 г. Указом императора России Николая І было разрешено строительство новой церкви Всех Скорбящих Радости. Ее строительство закончилось в 1843 г. Эта церковь была самой большой и величественной в городе. В 1874г. к церкви пристроили каменную колокольню, а в 1908 г. к ней была пристроена и часовня.
В 1857 г. на хуторе Водопой было завершено строительство и состоялось освящение молитвенного дома во имя Святого Духа.
В марте 1865 г. начался сбор пожертвований на строительство молитвенного дома во имя Симеона Богоприимца и мученицы Агриппины, которое закончилось в 1869г. В 1897 году Симеоно-Агриппининская церковь была капитально отремонтирована и перестроена.
Николаев расширял свои границы за счет присоединения новых близлежащих территорий, росло население города. А храмы оставались в центре. Верующие начали поднимать вопрос о строительстве храмов на окраинах города. В 1885 г. был построенный и освященный Александро-Невский молитвенный дом. В 1886 г. на другой окраине города состоялось торжественное освящение храма 58-го Пражского полка.
В те времена устраивались домовые церкви при учебных заведениях и в военных частях. Так, при техническом железнодорожном училище в 1897 г. было пристроено помещение для домовой церкви, в 1899 году было сделано освящение иконостаса Свято-Николаевской церкви 58-го Пражского полка.
В середине мая 1904 г. состоялась торжественная закладка храма в честь Касперовской иконы Божьей Матери. Сначала строительство велось быстро, но со временем несколько раз прекращалось из-за отсутствия средств. И до конца 1908 г. освятили главный предел.
В 1914 г. на территории городской больницы была открыта церковь во имя Захарии и Елизаветы. Здесь же находилось небольшое кладбище и приют для безродных и больных людей. На современной территории Николаева к началу революции 1917 г. действовало 26 православных церквей, 3 молитвенных дома.
В советский период, с 1929 по 1961 г., была разрушено, а потом и снесено больше половины храмов Николаевской области. Разрушение храмов на Николаевщине длилось вплоть до середины восьмидесятых лет.
Первым разрушенным храмом стал Адмиралтейский собор. В 1929 г. здание и имущество собора были переданы Николаевскому историко-археологическому музею, в 1930 г. колокольню собора разобрали, колокола сдали в Рудметалоторг. К началу Великой Отечественной войны здесь размещался музей революции, а в годы войны собор был целиком разграблен и разрушен.
В 1934 г. были закрыты Касперовская церковь, Свято-Никольская 58-го Пражского полка. В церкви Касперовской иконы Божьей Матери с 1934 г. до 1991 г. размещался клуб завода им. 61 коммунара. В 1991 г. церковь была передана верующим, в данное время принадлежит "УПЦ - КП".
Церковь иконы Всех Скорбящих Радости в 1935 г. была передана Николаевскому инструментальному заводу для клуба. Завод не имел в своем распоряжении средств для ее переоборудования, поэтому к самой войне она была закрыта. Во время войны в нее попала бомба, разрушив часть храма. После войны к зданию и церкви начали пристраивать производственные помещения. Храм оказался в центре завода. И до сих пор остатки величественного собора можно увидеть на территории завода технологического оснащения (бывший инструментальный).
Собор Рождества Пресвятой Богородицы закрыли в 1936 г. С 1937 г. здесь размещался гарнизонный Дом офицеров. В 1991 г. храм старались захватить приверженцы "УАПЦ". Но все таки верующим во главе с Преосвященным Епископом Кировоградским и Николаевским Василием (Васильцевым) удалось отстоять и возвратить его в собственность УПЦ. В 1993 году собор Рождества Пресвятой Богородицы стал Кафедральным собором Николаевской епархии.
Нынешняя Николаевская епархия входила в состав Кировоградско-Николаевской, которая образовалась в 1948 г.  В ее состав включался Николаев и часть нынешней области. Правящий архиерей назывался "Кировоградский и Николаевский". Районы Первомайский, Врадиевский, Доманёвский остались в Одесской области, Снегирёвский и часть Октябрьского района - в Херсонской. К концу 50-х лет эти районы относились к Херсонско-Одесской епархии.
20 июня 1992 г., согласно решению Священного Синода УПЦ, Кировоградско-Николаевская епархия разделена на две: Кировоградскую и Николаевскую.
До 25 августа 1992 г. Николаевской епархией временно руководил епископ Кировоградский и Новомиргородский Василий (Васильцев).
25 августа 1992 г. на Николаевскую кафедру был назначен Преосвященный епископ Варфоломей (Ващук).
С 22 июня 1993 г. епископом Николаевским и Вознесенским назначен Преосвященный епископ Хмельницкий и Каменец-Подольский Питирим (Старинский).
23 ноября 2000 года Предстоятелем УПЦ, Блаженнейшим Митрополитом Владимиром епископ Питирим возведен в сан архиепископа. 27 июля 2009 года возведен в сан митрополита.

Решением Священного Синода УПЦ от 25 августа 2012 (Журнал №75) из состава Николаевской епархии выделена Вознесенская епархия.