Origen y evidencias antiguas
La fecha exacta del origen no permite una fijación definitiva. La Enciclopedia Católica identifica como testimonio más antiguo la firma de Gabinio, obispo de Huesca, en los decretos del concilio de Toledo del año 589.
En el siglo VII, Isidoro de Sevilla menciona la presencia de Elpidius, obispo de Huesca, en un concilio anterior; la noticia, sin embargo, no alcanza el mismo grado de autoridad que el testimonio de 589.
En algunos directorios eclesiásticos se registra la erección en torno al año 533.
Sínodo de 598 y disciplina diocesana
Tras 589, la diócesis vuelve a aparecer en un sínodo celebrado en Huesca en 598. Ese sínodo estableció conferencias diocesanas anuales y adoptó medidas disciplinarias para la vida eclesial.
Invasión musulmana y dirección desde Aragón (710-713)
El avance musulmán hacia Huesca, desde 710, presiona rápidamente la región. Cuando los musulmanes toman la ciudad en 713, el obispo huye y la diócesis pasa a depender organizativamente desde Aragón.
Este periodo también explica la presencia de obispos itinerantes y títulos variables (obispo de Aragón u otras denominaciones) en el entorno diocesano.