Il vicariato apostolico del Senegambia fu eretto il 6 febbraio 1863 con il breveEx hac di papa Pio IX, in seguito alla divisione del vicariato apostolico delle Due Guinee e del Senegambia, da cui trasse origine anche il vicariato apostolico delle Due Guinee (oggi arcidiocesi di Libreville).
Il 21 gennaio 1957 e il 6 febbraio 1969 ha ceduto ulteriori porzioni del suo territorio a vantaggio dell'erezione rispettivamente della prefettura apostolica di Kaolack (oggi diocesi) e della diocesi di Thiès.
Cronotassi dei vescovi
Si omettono i periodi di sede vacante non superiori ai 2 anni o non storicamente accertati.
Aloys Kobès, C.S.Sp. † (6 febbraio 1863 - 11 ottobre 1872 deceduto)
Jean-Claude Duret, C.S.Sp. † (22 agosto 1873 - 29 dicembre 1875 deceduto)
François-Marie Duboin, C.S.Sp. † (20 giugno 1876 - luglio 1883 dimesso)
François-Xavier Riehl, C.S.Sp. † (23 novembre 1883 - 23 luglio 1886 deceduto)
Mathurin Picarda, C.S.Sp. † (19 luglio 1887 - 22 gennaio 1889 deceduto)
Magloire-Désiré Barthet, C.S.Sp. † (30 luglio 1889 - 15 dicembre 1898 dimesso)
Joachim-Pierre Buléon, C.S.Sp. † (6 giugno 1899 - 13 giugno 1900 deceduto)
François-Nicolas-Alphonse Kunemann, C.S.Sp. † (27 febbraio 1901 - 20 marzo 1908 deceduto)
Hyacinthe-Joseph Jalabert, C.S.Sp. † (13 febbraio 1909 - 12 gennaio 1920 deceduto)