Początki Kościoła Poznańskiego sięgają 968 roku, czyli roku ustanowienia biskupstwa w Poznaniu, pierwszego w Polsce i obejmującego całe państwo, biskupstwa, które nie podlegało żadnemu metropolicie, tylko wprost było zależne od Stolicy Apostolskiej. Wtedy też do Poznania przybył, ustanowiony przez papieża Jana XIII, biskup Jordan, pierwszy biskup poznański, który zapoczątkował historię polskiej hierarchii kościelnej, zaś książę Mieszko I zbudował pierwszą katedrę na ziemiach polskich.

Diecezja poznańska w 1000 roku nie została poddana nowo utworzonej, pierwszej Polsce metropolii gnieźnieńskiej, weszła w jej granice dopiero około 1075 roku. Wówczas przy podziale biskupstw pozostawiono przy niej część Mazowsza (późniejszy archidiakonat warszawski). W XVIII wieku biskupi poznańscy próbowali nawet przyjąć tytuł biskupów poznańskich i warszawskich. Na skutek rozbiorów mazowiecka część diecezji poznańskiej wraz z Warszawą została oddzielona od Poznania i w 1798 roku otrzymała własne biskupstwo.

Po odzyskaniu przez Polskę niepodległości w 1918 roku, wobec ukształtowania się nowych granic państwowych, nieliczne parafie archidiecezji poznańskiej znalazły się poza granicami Rzeczypospolitej. 22 listopada 1920 roku kard. Dalbor ustanowił dla nich delegaturę arcybiskupią, a trzy lata później, dekretem Stolicy Apostolskiej delegatura została przekształcona w administrację apostolską w Tucznie (a następnie prałaturę pilską), do której włączono także niektóre parafie diecezji chełmińskiej.

Bulla "De salutate animarum" papieża Piusa VII z 1821 roku, nadając nową organizację Kościołowi katolickiemu w państwie pruskim, połączyła diecezję poznańską z archidiecezją gnieźnieńską unią personalną na zasadzie równorzędności. Diecezja poznańska podniesiona została do rangi archidiecezji stąd arcybiskup gnieźnieński i poznański, a nie gnieźnieńsko-poznański. Osobne były instytucje diecezjalne: kapituła katedralna (poznańska otrzymała nazwę kapituły metropolitalnej, tak jak gnieźnieńska), konsystorz generalny i seminarium duchowne. W Poznaniu znajdowała się rezydencja arcybiskupa. Jego wybór - dokonywany wspólnie przez obie kapituły - odbywał się raz w Gnieźnie, raz w Poznaniu. Unia personalna została uchylona czasowo (pro hac vice) w 1946 roku, gdy arcybiskup gnieźnieński i poznański, kardynał August Hlond został mianowany arcybiskupem warszawskim, nadal pozostając gnieźnieńskim. Po raz drugi uchylono tę unię w 1948 roku, gdy arcybiskupem gnieźnieńskim i warszawskim został Stefan Wyszyński. Prawa metropolitalne Poznania, nabyte w 1821 roku, potwierdziła Stolica Apostolska 28 listopada 1972 roku w czasie pasterzowania ks. abp. Antoniego Baraniaka.

W dniu 25 marca 1992 roku Stolica Apostolska wydała bullę "Totus Tuus Poloniae Populus", mocą której dziewięć południowych dekanatów archidiecezji poznańskiej zostało włączonych do utworzonej w tym dniu diecezji kaliskiej, stanowiącej diecezję sufraganalną Metropolii Poznańskiej. Natomiast na mocy bulii Stolicy Apostolskiej z 25 marca 2004 roku dwadzieścia sześć parafii archidiecezji poznańskiej zostało włączonych do archidiecezji gnieźnieńskiej.

Do najdawniejszych parafii archidiecezji poznańskiej należą obok Poznania: Oborniki, Przemęt, Zbąszyń, Kościan, Śrem, Giecz-Grodziszczko. Już w XIII wieku diecezja została objęta pełną siecią parafialną. Istniało wtedy prawdopodobnie 359 parafii. Dalsze zagęszczenie sieci parafialnej dokonało się w XIV i XV wieku (około 560 parafii), w okresie reformacji jednak odnotowuje się znaczny ich liczbowy spadek. Obecnie archidiecezję, w jej aktualnych granicach, tworzy 399 parafii.

Podział diecezji na dekanaty po raz pierwszy wzmiankowany jest w 1371 roku. Do schyłku XVI wieku w wielkopolskiej części diecezji było 13 dekanatów, z czasem ich liczba się powiększała (np. dekanat Poznań-Miasto wyodrębniony został w 1642 roku. Obecnie archidiecezję poznańską tworzy 8 dekanatów poznańskich i 34 poza poznańskie.

Dokładniejsze dane co do liczebności duchowieństwa zachowały się dopiero z XV wieku. Źródła drukowane podają następujące liczby: 1738 rok - ok. 600 kapłanów, 1793 - 556, 1874 - 550, 1938 - 615, 1947 - 466, 1968 - 805, 1998 - 828.

Kapituła katedralna poznańska zaistniała już w X wieku. Jej skład ulegał ciągłym zmianom, najliczniejsza była zapewne w XVI wieku, kiedy to składała się z 10 prałatów i 34 kanoników gremialnych. Obecnie kapitułę katedralną w Poznaniu tworzy 12 kanoników gremialnych. Obok kapituły katedralnej w archidiecezji poznańskiej istnieją jeszcze kapituły kolegiackie przy kościele farnym pw. św. Stanisława Biskupa i św. Marii Magdaleny w Poznaniu, przy kościele NMP Wniebowziętej w Środzie Wielkopolskiej, przy kościele MB Pocieszenia i św. Stanisława Biskupa w Szamotułąch oraz przy kościele św. Mikołaja w Lesznie.

Na terenie archidiecezji poznańskiej rozwinęły swoją działalność również liczne zakony i zgromadzenia zakonne męskie (18 zakonów i zgromadzeń zakonnych) i żeńskie (37 zakonów i zgromadzeń zakonnych).

Funkcjonowanie archidiecezji wspierają centralne instytucje, wśród których wymienić trzeba Kurię Metropolitalną i Metropolitalny Sąd Duchowny, powstałe w 1920 roku, a także Wydział Teologiczny UAMoraz Arcybiskupie Seminarium Duchowne. W Seminarium kształcą się obecnie alumni z archidiecezji poznańskiej, oraz z Kongregacji św. Filipa Neri. Istnieje także Archiwum Archidiecezjalne oraz Muzeum Archidiecezjalne. Pracę charytatywną rozwija Caritas Archidiecezji Poznańskiej.

Kościół w Polsce od samego początku łączył swą misję ewangelizacyjną z kulturą narodu. Także i w Wielkopolsce istotna była jego rola w kształtowaniu oświaty i kultury. Jak podają źródła w XV i XVI wieku działało około 120 szkół parafialnych przy 380 parafiach. Wykazy z 1828 roku podają, iż w 355 parafiach istniało 435 szkół kościelnych, z około 440 nauczycielami. Duchowieństwo, szczególnie biskupi poznańscy, często sprawowało mecenat kulturalno-oświatowy. Najistotniejszym w tej dziedzinie dokonaniem było niewątpliwie założenie w 1519 roku przez bp. Jana Lubrańskiego Akademii (Academia Lubransciana). Zorganizowana na wzór uniwersytetu w krótkim czasie stała się centrum humanistycznym i teologicznym. Jej głównym celem było przygotowanie kandydatów do stanu duchownego.

Szczególny okres w działalności Kościoła Poznańskiego przypada na czasy zaborów, kiedy to władze pruskie rozpoczęły politykę germanizacyjną wobec ludności polskiej. W Wielkopolsce było to ściśle połączone z obroną katolicyzmu i polskości. Okres ten przeszedł do historii pod nazwą Kulturkampfu. Wspomnieć trzeba tu przede wszystkim ówczesnego arcybiskupa gnieźnieńskiego i poznańskiego Mieczysława Halkę-Ledóchowskiego, który wbrew administracyjnym zakazom nadal samodzielnie mianował proboszczów i wikariuszy, a po zamknięciu seminariów w Poznaniu i Gnieźnie kształcił kleryków za granicą. Władze pruskie karały oporne duchowieństwo. Uwięzionych zostało 77 księży, ukaranych grzywną 116. W Ostrowie Wielkopolskim uwięziony został sam arcybiskup Mieczysław Ledóchowski. System represyjny był bardzo dotkliwy dla Poznańskiego, a jego skutki znaczne: podczas gdy w 1873 roku w obu archidiecezjach(gnieźnieńskiej i poznańskiej) pracowało 810 kapłanów, to po kilku latach ograniczeń pruskich ich liczba nie przekraczała 450). Rozliczne represje przyniosły jednak skutek odwrotny do zamierzonego w postaci dalszego umocnienia autorytetu Kościoła i duchowieństwa wśród Wielkopolan.

Druga połowa XIX i początek XX wieku odznaczały się również szczególną aktywnością duchowieństwa, które potrafiło łączyć obowiązki duszpasterzy z działalnością posłów, redaktorów czy publicystów, służąc sprawie narodowej z wielkim poświęceniem. Księża w Wielkopolsce - w porównaniu z duchowieństwem spod zaboru rosyjskiego czy austriackiego - byli niewątpliwie lepiej przygotowani do wykonywania swych funkcji duszpasterskich i pracy społecznej, Duchowieństwo Wielkopolski aktywnie uczestniczyło w walkach narodowo-wyzwoleńczych (niemal masowo w Powstaniu Wielkopolskim w 1918/1919 roku), w pracach organicznych (kierując towarzystwami przemysłowymi, spółkami kredytowo-oszczędnościowymi, kółkami rolniczymi, czytelniami ludowymi itp.) oraz zdecydowanie zabiegało o sprawy narodowe, również na forum parlamentarnym. W owym czasie rządy w archidiecezji objął abp Florian Stablewski, który zainicjował powstanie "Przewodnika Katolickiego" (1895) oraz wydawnictwa "Drukarnia i Księgarnia Św. Wojciecha" (1897).

Stabilizacja życia kościelnego w okresie międzywojennym to zasługa rezydującego w Poznaniu kardynała Augusta Hlonda, jednego z najwybitniejszych prymasów w historii Polski. To on unowocześnił i pogłębił pracę duszpasterską Kościoła w Polsce, a także przywrócił dawny autorytet prymasów Polski. Jako protektor wychodźstwa polskiego roztoczył nad nim opiekę, założył Seminarium Zagraniczne oraz Towarzystwo Chrystusowe dla Polonii Zagranicznej, którego Dom Generalny znajduje się w Poznaniu. Kardynał Hlond zorganizował w Poznaniu: Międzynarodowy Kongres Misyjny (1927), I Krajowy Kongres Eucharystyczny (1930) i Międzynarodowy Kongres Chrystusa Króla (1937), któremu przewodniczył jako legat papieski.

Okupacja hitlerowska (1939-1945) stanowiła kolejne tragiczne doświadczenie dla archidiecezji. Władze okupacyjne zarządziły zamknięcie katedry oraz niemal wszystkich kościołów. Na terenie całej archidiecezji czynnych było jedynie 15 kościołów dla Polaków i 15 dla Niemców. Świątynie ograbiono ze sprzętu liturgicznego, pozbawiono je cennych zabytków. Duchowieństwo więziono, osadzano w obozach koncentracyjnych, starszych kapłanów skazywano na banicję. Wymordowano 240 kapłanów diecezjalnych. Praca duszpasterska odbywała się w wybranych kościołach tylko w niedziele, w oznaczonych godzinach i ograniczała się do Mszy św., udzielania sakramentów świętych i pogrzebów. W Poznaniu dla Polaków otwarte były tylko dwa kościoły: Matki Bożej Bolesnej na Łazarzu i św. Wojciecha. Katechizacja dzieci i młodzieży była zakazana. Organizację kościelną archidiecezji starał się podtrzymywać, przebywający w areszcie domowym biskup Walenty Dymek, sufragan poznański, a zarazem wikariusz generalny poznański.

Po zakończeniu działań wojennych Walenty Dymek, już jako arcybiskup, podjął starania o odbudowę seminarium, katedry i całego Ostrowia Tumskiego. Troszczył się również o odnowę życia religijnego i parafialnego w całej archidiecezji. Istotnym wydarzeniem lat powojennych było otwarcie oficyny wydawniczej "Pallottinum" (1948).

Podjęte przez niego dzieło odnowy archidiecezji kontynuował od 1957 roku, jego następca, arcybiskup Antoni Baraniak. Jako pasterz archidiecezji poznańskiej zorganizował on m. in.: poznańskie obchody milenijne z udziałem Episkopatu Polski oraz I Synod Archidiecezjalny (1968), które zapoczątkowały wielkie dzieło odnowy duchowej Kościoła Poznańskiego w myśl wskazań Soboru Watykańskiego II. Ważkim wydarzeniem, a zarazem urzeczywistnieniem wieloletnich starań arcybiskupa Baraniaka było powołanie do życia w 1974 roku Papieskiego Wydziału Teologicznego.

Po śmierci arcybiskupa Antoniego Baraniaka, papież Jan Paweł I mianował 23 września 1978 roku arcybiskupem metropolitą poznańskim abp. Jerzego Strobę, dotychczasowego biskupa diecezji szczecińsko-kamieńskiej. Czas jego pasterzowania to przede wszystkim budowa kościołów i tworzenie wielu nowych parafii. Okres ten zapisał się w historii archidiecezji oddaniem do użytku Domu Księży Emerytów w Poznaniu oraz przeprowadzeniem Synodu Archidiecezjalnego (1992-1993). Historycznym wydarzeniem na miarę tysiąclecia była pierwsza wizyta Ojca Świętego Jana Pawła II w Poznaniu, w dniu 20 czerwca 1983 roku, połączona z beatyfikacją Matki Urszuli Ledóchowskiej.

Zmiany dokonujące się w Polsce na początku lat dziewięćdziesiątych umożliwiły pełniejsze wykorzystanie w działalności ewangelizacyjnej środków społecznego przekazu. Pierwszy telewizyjny magazyn katolicki "Źródło" został zaprezentowany w poznańskiej telewizji w dniu 6 stycznia 1995 roku. W dniu 23 marca 1995 roku rozpoczęło działalność radio, które działa obecnie pod nazwą Radio Emaus.

Najważniejszym wydarzeniem lat dziewięćdziesiątych w archidiecezji poznańskiej stała się pielgrzymka Ojca Świętego Jana Pawła II do Poznania. Spotkanie młodzieży z papieżem odbyło się 3 czerwca 1997 roku pod Poznańskimi Krzyżami na placu Adama Mickiewicza.