La diócesis de Penedo (en latín: Dioecesis Penedensis y en portugués: Diocese de Penedo) es una circunscripción eclesiástica de la Iglesia católica en Brasil.

La diócesis tiene 8905 km² y extiende su jurisdicción sobre los fieles católicos de rito latino residentes en 31 municipios del estado de Alagoas: Penedo, Anadia, Arapiraca, Barra de São Miguel, Belém, Boca da Mata, Campo Alegre, Campo Grande, Coité do Nóia, Coruripe, Craíbas, Feira Grande, Feliz Deserto, Girau do Ponciano, Igreja Nova, Jequiá da Praia, Junqueiro, Lagoa da Canoa, Limoeiro de Anadia, Maribondo, Olho d'Água Grande, Piaçabuçu, Porto Real do Colégio, Roteiro, São Brás, São Miguel dos Campos, São Sebastião, Tanque d'Arca, Taquarana, Teotônio Vilela y Traipu.

[1]​ La sede de la diócesis se encuentra en la ciudad de Penedo, en donde se halla la Catedral de Nuestra Señora del Rosario.

En Arapiraca se encuentra la Concatedral de la Santísima Virgen del Buen Consejo.

[4]​ Según el Anuario Pontificio 2020 la diócesis tenía a fines de 2019 un total de 989 125 fieles bautizados.