Римсько-Католицька Церква почала пускати коріння на землях сучасної України іще за часів Київської Русі. 960 року першим католицьким єпископом Русі був призначений Лібутій із Могунтського монастиря святого Албана, який прибув на запрошення княгині Ольги. За часів князя Ярополка відбувся обмін посольствами між Києвом і Святим Престолом, завдяки чому в Києві була заснована Латинська дієцезія на чолі зі святим єпископом Боніфацієм. Вона проіснувала до 979 року.
Хоча хрещення Русі за правління князя Володимира мало політичний ухил у бік Константинополя і Східної Церкви (на той момент іще не було розколу), київські князі й надалі активно підтримували зв’язок зі Святим Престолом. А після розколу християнської Церкви 1054 року («Велика схизма») руський єпископат не ухвалив жодної постанови на підтримку схизматиків і фактично залишився в лоні Вселенської Церкви.
Пізніше князі Русі не раз обирали обряд залежно від політичних обставин і відповідно до того, який вектор був вигідніший державі. Наприклад, 1075 року католиком став король Русі Ізяслав Ярославович, а 1253 року католицизм прийняв король Данило Галицький. 1321 року було відновлено, після тривалого занепаду Київську дієцезію, 1375-го – Львівську архідієцезію, 1378-го й 1404-го – відповідно Кам’янецьку і Луцьку дієцезії.
1638 року Київська дієцезія стала Києво-Чернігівською, проте достатньому поширенню римської церковної ієрархії на Лівобережжі завадили подальші військово-політичні події.
Важким випробуванням для Римсько-Католицької Церкви в Україні виявилася Національно-визвольна війна під проводом Богдана Хмельницького, адже поборники створення незалежної козацької держави вважали католиків посібниками окупантів і влаштовували проти них жорстокі гоніння. Утім, багато українців, як римо-католиків, так і греко-католиків, билися проти армій Хмельницького, перебуваючи у складі польських військ.
Після поділів Польщі 1772, 1793 і 1795 років Римсько-Католицька Церква в Україні активно розвивалася. До Польського повстання 1830–1831 років ставлення Російської імперії до підданих-католиків було доволі лояльним. У цей період на Правобережжі постало кілька визначних католицьких храмів, зокрема київський собор святого Олександра (нині – кафедральний собор Київсько-Жиомирської дієцезії), будівництво якого розпочалося 1817 року. Варто також згадати собор святого Йоана Хрестителя в Білій Церкві чи собор Внебовзяття Пресвятої Діви Марії в Умані. Проте від 1830-х років репресивні заходи російської влади щодо католиків ставали дедалі сильнішими. Ситуація значно погіршилася після Січневого повстання 1863 року. 1866 року Російська імперія в односторонньому порядку розірвала конкордат, укладений із Апостольським Престолом іще 1847 року, внаслідок чого стосунки між католиками й імперською владою фактично залишилися нерегульованими, а Рим мав дуже слабкий вплив на них. Це сприяло посиленню свавілля царської влади й довільному застосуванню репресивних заходів там, де вона вважала їх за потрібні, – тим паче, що значний відсоток католиків Російської імперії становили поляки, чия боротьба за повернення незалежності, по суті, й не припинялася від часів розділів Польщі.
Після 1906 року, коли демократичних свобод у Російській імперії трохи побільшало, ситуація католиків значно покращилася. Виникла можливість легально створювати громадські організації та будувати нові храми. Саме до цього періоду належать прекрасні зразки архітектурного модерну – такі, як собор Воздвиження Хреста у Фастові.
Новим тяжким випробуванням для українських римо-католиків став прихід радянської влади. Церква була загнана в підпілля на довгі роки. Влада жорстоко переслідувала священників і мирян. Це були роки великого мучеництва, коли багатьом людям, які не погодилися зректися віри, довелося пролити за неї кров.
Після відновлення української незалежності 1991 року Римсько-Католицька Церква поновила офіційну діяльність. Сьогодні вона має 7 дієцезій: Київсько-Житомирську, Кам’янець-Подільську, Луцьку, Мукачівську, Одесько-Сімферопольську, Харківсько-Запорізьку дієцезії, а також Львівську архідієцезію. Іще 2013 року в Україні діяло 1110 католицьких структур і організацій, що становило приблизно 3 % від усіх релігійних структур країни.
Духовний супровід і керівництво всіма закладами та згромадженнями здійснює Конференція єпископів Римсько-Католицької Церкви в Україні, сформована 1992 року. Першим її головою був владика Мар’ян Яворський, а сьогодні обов’язки голови виконує митрополит Львівський архієпископ Мечислав Мокшицький.