Mit der Säkularisation fällt 1803 der gesamte weltliche Besitz der Kirche an den Freistaat Bayern.
Der Bamberger Bischof wird 1818 zum Erzbischof ernannt. Seitdem leitet er eine Kirchenprovinz, zu der neben Bamberg die Bistümer Speyer, Eichstätt und Würzburg gehören.
Mit P. Matthäus Rascher geht 1859 der erste Diözesanpriester in die Mission nach Khartum (Zentralafrika). Viele weiter folgen ihm in den nächsten Jahrzenten nach Afrika, Südamerika und Asien nach.
Auf dem 1. Vatikanischen Konzil zählt der Bamberger Erzbischof Michael von Deinlein 1870 zu den Minderheitsbischöfen, die sich gegen eine persönliche Unfehlbarkeit des Papstes aussprechen.
Der Kulturkampf führt auch im Erzbistum 1872 zur Ausweisung der Jesuiten und 1887 zur Konfrontation entschieden katholischer Kräfte mit dem Staat.