Die Territorialprälatur Pernambuco wurde am 16. November 1676 durch Papst Innozenz XI. mit der Apostolischen Konstitution Ad sacram Beati Petri sedem zum Bistum erhoben und in Bistum Olinda umbenannt. Das Bistum Olinda gab am 6. Juni 1854 Teile seines Territoriums zur Gründung des Bistums Ceará ab. Weitere Gebietsabtretungen erfolgten am 27. April 1892 zur Gründung des Bistums Paraíba, am 2. Juli 1900 zur Gründung des Bistums Alagôas und am 5. Dezember 1910 zur Gründung des Bistums Floresta.
Am 5. Dezember 1910 wurde das Bistum Olinda durch Papst Pius X. zum Erzbistum erhoben. Das Erzbistum Olinda wurde am 26. Juli 1918 durch Papst Benedikt XV. mit der Apostolischen Konstitution Cum urbs Recife in Erzbistum Olinda e Recife umbenannt. Am 2. August 1918 gab das Erzbistum Olinda e Recife Teile seines Territoriums zur Gründung der Bistümer Garanhuns und Nazaré ab. Weitere Gebietsabtretungen erfolgten am 7. August 1948 zur Gründung des Bistums Caruaru und am 13. Januar 1962 zur Gründung des Bistums Palmares.
Ordinarien
Bischöfe von Olinda
Estevão Brioso de Figueiredo, 1676–1683, dann Bischof von Funchal