W 1918 teren diecezji znalazł się w Polsce i na Litwie. Po podpisaniu układu polsko-litewskiego w Suwałkach (1921) biskup Antoni Karaś zarządzał litewską częścią diecezji, rezydując w Wyłkowyszkach. Polską częścią zarządzał biskup sufragan Romuald Jałbrzykowski. Swą siedzibę umiejscowił w Łomży. W latach 1918–1925 utworzono w obu częściach diecezji 30 nowych parafii. W 1925 diecezja została zlikwidowana (28 października), a jej polska część – włączona do nowo powstałej diecezji łomżyńskiej, której pierwszym ordynariuszem został dotychczasowy sufragan sejneński. W 1926 roku papież Pius XI utworzył w Wyłkowyszkach diecezję, do której weszły również tereny litewskie byłej diecezji sejneńskiej. W momencie likwidacji polska część diecezji obejmowała 104 parafie w 12 dekanatach, liczyła 369 tysięcy wiernych, którym służyło 169 kapłanów diecezjalnych. Była katedra sejneńska otrzymała status kolegiaty.
W roku 2009 papież Benedykt XVI zaliczył dawną stolicę biskupią w Sejnach do stolic tytularnych. Oznacza to, że przydzielana jest biskupom, niebędącym ordynariuszami.