La diócesis de Segorbe-Castellón fue creada por decreto de la Sagrada Congregación Consistorial en 1960, de acuerdo con el Concordato entre la Santa Sede y España a partir de un reajuste de lindes entre las diócesis de Valencia-Segorbe-Tortosa.
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La Bula, de 24 de junio de 1960, de Su Santidad Juan XXIII, decretaba añadir a la diócesis de Segorbe el título de Castellón, pasando a denominarse tanto el obispo como la diócesis con la doble denominación de Segorbe-Castellón. Segorbe conservaba la dignidad de catedral episcopal y se elevaba de rango a la entonces colegiata de Santa María de Castellón.
Casimiro López Llorente es obispo de Segorbe-Castellón desde el año 2006. Después de pertenecer, desde 2002, a la Junta Episcopal de Asuntos Jurídicos de la CEE, desde marzo de 2020 es el presidente del Consejo Episcopal de Asuntos Jurídicos.