Z reguły jednak był nim książę z panującej na terenie Dolnej Saksonii dynastii Welfów. Ostatnim księciem-biskupem był książę Fryderyk August Hanowerski (1764–1803) – luteranin, mianowany biskupem w 197. dniu życia przez swojego ojca Jerzego III Hanowerskiego, króla Wielkiej Brytanii.
W 1803 r. diecezja została sekularyzowana. W jej miejsce utworzono wikariat apostolski, na czele którego stanął bp Klemens von Gruben. Jego zadaniem była duchowa opieka nad katolikami zamieszkującymi ziemie Elektoratu Hanowerskiego.
Bullą papieską Impensa Romanorum Pontificum z 26 marca 1824 papież Leon XII przywrócił diecezję Osnabrück, którą bezpośrednio podporządkowano do Rzymu. Miała być ponadto w unii personalnej z diecezją Hildesheim, jednak trwała ona tylko 2 lata (1855-1857).
W 1930 r. po reorganizacji struktury terytorialnej kościoła katolickiego w Niemczech biskupstwo to podporządkowano metropolii Kolonii.
Po II wojnie światowej większa część diecezji Hamburg, Szlezwik-Holsztyn, część Meklemburgii znalazła się w granicach NRD, co uniemożliwiało kontakty z parafiami znajdującymi się we wschodniej części Niemiec. W wyniku tego utworzono dla tych obszarów administraturę apostolską – Biskupi Urząd w Schwerin (Bischöfliches Amt Schwerin), w którym rezydował biskup pomocniczy, będący wikariuszem generalnym całej diecezji.