天主教上海教区是天主教会在中国上海市设置的教区，是中国天主教信众最多也较活跃的教区之一。

1608年（明万历三十六年），在京任职的天主教徒徐光启（1562-1633），回乡为父守孝，途经南京，邀请意大利耶稣会士郭居静（Lazzaro Cattaneo）神父去上海传教，徐氏家属亲友二百余人受洗入教。1640年，意大利传教士潘国光建立了上海第一座公用天主教堂敬一堂。到18世纪，上海一带已有教友达万余，构成南京教区的主要部分。禁教期间，敬一堂被改作他用，但天主教信仰已经在附近农村地区扎根，许多人在地下状态中坚持了信仰。

南京教区的最后一位主教是意大利传教士罗伯济。1856年，南京教区改为江南代牧区，交给1842年已经来此、1847年在徐家汇建立总部的的耶稣会巴黎省会的法国神甫管理，管辖范围包括江苏、安徽2省。

1921年，分为南京代牧区（主教座堂在上海）和安徽代牧区（主教座堂在芜湖）。1926年和1931年，再度分出海门教区和徐州教区。1936年，江苏省剩下的部分分别设立上海代牧区和南京代牧区，上海代牧区管辖长江以南苏州以东的地区，和长江以北除徐州和南通附近以外的地区（大半个苏北，但信徒较少）。

鸦片战争期间，意大利传教士罗伯济来到上海，在整顿教会的名义下，把一切权力收回到主教和传教修会手中，中国传教士在教会内不再拥有权力。上海天主教逐步形成了殖民地性质的教会。

1950年11月，全国天主教界开展反帝爱国运动。

1955年，上海天主教界开展反帝爱国运动。

1955年9月8日，上海教区龚品梅主教和一批神父被打成反革命集团，被捕入狱。1960年自选自圣张家树为上海教区主教，主教座堂也迁到徐家汇。

1966年文革开始，所有圣堂全部关闭，挪作他用。

中共十一届三中全会以后，宗教政策得到恢复和落实。天主教上海教区和上海天主教爱国会恢复工作。1982年开始，教区先后恢复培养神职人员的修道院和培养修女的女修院；1983年，恢复从事研究和出版工作的光启社；1989年开始，陆续开办了服务中心、安老院等教会事业；1985年，上海天主教界开始组团出访，积极与世界各国和港澳台地区的天主教开展交流。近年来，上海天主教界积极参与汶川地震、玉树地震等抗震救灾活动和希望工程、帮困助残等社会公益活动，在社会建设与发展中的贡献进一步显现。2010年上海世博会，不论是在筹办期间还是举办期间，上海天主教界都全力投入，积极整修教堂、组织开展志愿服务、依法开展宗教活动等，为海内外千万游客和信徒提供周到服务。

徐家汇天主堂徐家汇圣依纳爵主教座堂。

上海佘山天主教堂佘山进教之佑圣母大殿 是远东第一座由圣座册封为二级乙等圣殿。是中国的圣殿。

董家渡天主堂 董家渡路185号。中国第一座可容2000余人的大型天主堂，又是上海教区第一座主教座堂。上海市文物保护单位优秀近代建筑。

君王堂 原址在长乐路165号，现迁至巨鹿路361号。

圣伯多禄堂 重庆南路270号

洋泾浜若瑟堂 四川南路36号。可容1千余人。市级建筑保护单位。

耶稣圣心堂 虹口区南浔路246号

大金家巷圣母无染原罪堂 紫槐路80号。

傅家天主堂 浦东大道1115号。

张家楼耶稣圣心堂 红枫路151号。

唐墓桥露德圣母堂，上海教区继佘山之后的第二个朝圣地。