Orígenes y tradición apostólica
Tui nació como núcleo romano de importancia estratégica, situado sobre la calzada que unía Braga con Astorga y junto a uno de los pasos naturales del Miño. Esa posición explica que el cristianismo arraigara pronto en la zona.
La tradición local vincula los primeros pasos de la fe con figuras de época apostólica, como san Pedro de Rates, a quien la devoción popular considera primer obispo de Braga, y con otros nombres antiguos como san Epitacio y san Evasio. Estos relatos expresan la veneración de la comunidad por sus orígenes, pero carecen de documentación histórica sólida. La existencia de la sede como estructura episcopal aparece atestiguada con seguridad a partir del siglo VI.
Época sueva y visigoda
El primer obispo de Tui bien documentado es Anila, que firmó las actas del Segundo Concilio de Braga en el año 572. El llamado Parroquial suevo, una lista de las iglesias del reino, atribuye a Tui un conjunto de unos diecisiete templos, trece al norte del Miño y cuatro al sur. Esa distribución muestra que la sede abarcaba desde el origen territorios que hoy pertenecen a España y a Portugal.
En el Tercer Concilio de Toledo, celebrado en 589, el reino visigodo abandonó el arrianismo y abrazó la fe católica. A ese concilio acudieron dos obispos que reclamaban Tui: Gardingo, de confesión arriana, y Neufila, católico. El episodio resume el cambio religioso que vivió toda la península.
Invasión musulmana, ruina y restauración
La invasión musulmana de 711 y las incursiones normandas posteriores devastaron la ciudad y dejaron la sede sin pastor residente. Durante décadas los obispos de Tui buscaron refugio en otros lugares, entre ellos Iria, y la vida diocesana quedó interrumpida. En el siglo XI la sede pasó de nuevo por una etapa de anexión a las de Iria y Santiago.
La restauración definitiva llegó hacia 1069, bajo el rey García de Galicia y el obispo Jorge, que gobernó desde la iglesia de San Bartolomé. Una donación de la infanta Urraca, fechada en 1071, consolidó el patrimonio de la sede y marcó el comienzo de una etapa de estabilidad.
La Edad Media y la frontera con Portugal
Durante los siglos XII y XIII la diócesis vivió su época de mayor esplendor material. El obispo Pelayo Menéndez impulsó las obras de una nueva catedral hacia 1120 y las mantuvo hasta su muerte, en 1156. En 1138 el cabildo catedralicio adoptó la regla de san Agustín. Con el obispo Esteban Egea llegó la consagración del gran pórtico occidental, en el primer tercio del siglo XIII.
La situación fronteriza dio a Tui un carácter singular. La diócesis se extendía a ambos lados del Miño y mantuvo relaciones estrechas con la sede de Braga, de la que fue sufragánea en la Edad Media. Esa vinculación provocó con frecuencia conflictos de jurisdicción entre las coronas de Castilla y de Portugal. En 1421 el territorio portugués de la diócesis, con Valença como núcleo principal, pasó a depender de la sede de Ceuta, y poco después, en el siglo XV, quedó vinculado a Braga. Desde entonces el Miño marca, en lo esencial, el límite de la diócesis.
El carácter fortificado de la catedral, con sus torres defensivas y la torre palacio del obispo Diego de Muros, levantada entre 1482 y 1485, refleja la inseguridad de aquella frontera.
Edad Moderna
En los siglos XVI al XVIII la diócesis completó y embelleció su templo mayor. El cimborrio se rehízo en 1530, la capilla de san Telmo se construyó en 1579 y se amplió en 1732, y el coro de la catedral data de 1699. En esa misma etapa, la antigua colegiata de Santa María de Vigo, erigida en 1497, creció como centro religioso de la ciudad portuaria, que sufrió el saqueo del corsario Francis Drake en 1585.
Siglo XX: nuevos límites y doble título
En 1954 una revisión territorial ajustó los límites de la diócesis a los de la provincia civil de Pontevedra y transfirió algunas parroquias a la diócesis de Ourense.
El 9 de marzo de 1959, el papa san Juan XXIII, mediante la bula Quemadmodum impiger, otorgó a la sede el nombre de Tui-Vigo y elevó a concatedral la iglesia de Santa María de Vigo. La decisión reconocía el crecimiento de Vigo, convertida en gran centro industrial y pesquero, y aseguraba al mismo tiempo la continuidad de la sede histórica de Tui.