El primer obispo históricamente documentado fue Eulogio, en cuyo lugar el sacerdote Floreio firmó las actas del sínodo de Milán en 451.

En el siglo X el beato Warmondo emprendió la construcción de la catedral románica.

En el siglo XIII los obispos de Ivrea recibieron importantes privilegios del emperador.

En la segunda mitad del siglo siguiente cedieron parte de sus feudos a la Casa de Saboya, que en este período intentaba unificar sus posesiones piamontesas.

[7]​ La diócesis de Ivrea recibió en 1990 la visita del papa Juan Pablo II.