Образована решением Священного Синода от 4 мая 2017 г. (журнал № 31) путем выделения из состава Самарской епархии. Включена в состав Самарской митрополии.
Решением Священного Синода от 9 июля 2019 г. (журнал № 76) из состава Самарской и Сызранской епархий выделена Тольяттинская епархия. Правящему архиерею Сызранской епархии Синод постановил иметь титул «Сызранский и Шигонский».
Объединяет приходы в административных границах Сызранского и Октябрьского городских округов, а также Сызранского и Шигонского районов Самарской области
Епископы
Сызранское викариатство Симбирской епархии
- Иерофей (Афонин) (12 декабря — 28 декабря 1923)
- Трофим (Якобчук) (14 декабря 1923 — 18 мая 1924)
- Серафим (Силичев) (12 июня 1924 — 25 марта 1925)
- Амвросий (Казанский) (март 1925 — март 1926)
- Авраамий (Чурилин) (7 марта 1926 — 10 мая 1928)
- Серафим (Протопопов) (10 июля — 8 октября 1928)
- Иоасаф (Шишковский-Дрылевский) (8 октября 1928 — 16 апреля 1930)
- Августин (Беляев) (4 апреля 1930 — июнь 1931)
- Алексий (Орлов) (18 июня — 24 августа 1931)
- Иннокентий (Клодецкий) (24 августа 1931 — 12 января 1932) в/у, еп. Белгородский
- Павел (Чистяков) (12 января — 22 марта 1932)
- Фостирий (Максимовский) (1933 — 9 июля 1934)
- Петр (Гасилов) (9 июля 1934 — 29 января 1937)
- Варлаам (Козуля) (29 января — 5 июня 1937)
Сызранское викариатство Куйбышевской епархии
- Архиепископ Иоанн (Снычёв) (12 декабря 1965 — 20 марта 1969)
Сызранская епархия
- епископ Фома (Мосолов) (с 4 мая 2017 по 30 мая 2019)
- епископ Леонтий (Козлов) 30 августа 2019 года решением Священного Синода (журнал № 100) избран епископом Сызранским и Шигонским.