La diócesis extiende su jurisdicción sobre los fieles católicos de rito latino residentes en las regiones de Tombuctú, Kidal, Gao y Mopti (excepto el círculo de Djenne).
Fue en Tombuctú en donde se establecieron los primeros misioneros en 1895, después de los intentos fallidos de 1876 y 1881 de llegar a la ciudad partiendo de Argel y cruzando el desierto del Sahara.
Los primeros seis aventureros de la fe, enviados por el cardenal Lavigerie, fueron masacrados por sus guías: eran los sacerdotes Ménoret, Paulmier, Bouchaud, Richard, Morat y Pouplard.
Por eso, ante la imposibilidad de llegar a Tombuctú desde el norte, se emprendió el camino desde el sur hacia finales del siglo XIX: estaban dos religiosos de los Misioneros de África, los padres Augustin Hacquart y Auguste Dupuis, y un laico, Eugène Konde, para llegar a la ciudad remontando el río Níger desde Bamako, pasando por Kita y Ségou, y llegando a Tombuctú el 21 de mayo de 1895.
[2] El 29 de septiembre de 1964, en virtud de la bula More institutoque del papa Pablo VI, la prefectura apostólica fue elevada a la categoría de diócesis y tomó su nombre actual.