В местах проживания осёдлых коряков и на путях традиционных кочевий оленеводов были основаны опорные пункты миссионерской деятельности. 15 декабря 1840 г. была образована Камчатская, Курильская и Алеутских островов епархия (в 1870–1898 гг. – Камчатская, Курильская и Благовещенская епархия). В состав новой епархии вошли колонии Российско-Американской компании на Аляске, полуостров Камчатка, Охотское приморское управление, вскоре к территории епархии был присоединен Удский остров, затем Якутская область. Первым Камчатским епископом стал Иннокентий (Вениаминов). В 1841 г. иждивением Российско-Американской компании были построены часовни: во имя Иннокентия Иркутского на острове Беринга (1841 г.), в честь Преображения Господня на острове Медном (1847 г.). В 1845 г. Камчатское духовное училище было переведено в Новоархангельск на Аляске (с 1867 г. – Ситка, ныне в США) и присоединено к семинарии. В 1868 г. архиепископ Иннокентий был назначен митрополитом Московским и Коломенским, Камчатскую кафедру занял епископ Вениамин (Благонравов). В 1876 г. в Петропавловском округе действовали девять церквей и 30 часовен (все деревянные). В округе проживали 6330 православных, 321 язычник, десять лютеран и два иудея. 5 июля 1898 г. Камчатская епархия была разделена на Благовещенскую и Владивостокскую епархии, Камчатка вошла в качестве благочиния в состав Владивостокской епархии. 14 сентября 1910 г. было основано православное миссионерское Камчатское братство. При содействии братства к 1916 г. на Камчатке было построено семь церквей, открыто восемь школ, сумма собранных пожертвований превысила 400 тыс. руб. 4 ноября 1911 г. восстановлена Камчатская миссия (в составе четырёх станов). Синод решил распространить деятельность миссии на новообразованную Камчатскую область (включала Петропавловский, Охотский, Гижигинский, Анадырский, Чукотский уезды и Командорские острова) с подчинением Владивостокскому и Камчатскому епископу. Начальником миссии был утверждён иеромонах Нестор (Анисимов). В 1914 г. в селении Иоасафовское под руководством иеромонаха Нестора прошёл первый Камчатский миссионерский съезд. В 1912 г. в Камчатской области жили 34 492 человека: православные – 55,3%, язычники – 42,5, конфуцианцы и буддисты – 1,2, мусульмане – 0,8, протестанты (преимущественно лютеране) – 0,8, католики – 0,23%. В церковном отношении Камчатская область входила в три епархии: Якутскую (Охотский уезд), Владивостокскую (Петропавловский, Гижигинский, Анадырский уезды и Командорские острова) и Аляскинскую (Чукотский уезд). Численность духовенства составляла 154 человека. На территории области числилось 15 церквей и 41 часовня, из них на полуострове Камчатка (Петропавловский уезд и благочиние) – десять церквей и 36 часовен. В 1911/1912 учебном году в области действовали 32 низших учебных заведения, в том числе 29 церковноприходских школ. 12 августа 1916 г. было учреждено Петропавловское и Камчатское викариатство Владивостокской епархии, во главе которого встал епископ Нестор (Анисимов). Викариатство прекратило существование после эмиграции епископа Нестора в Японию в 1920 г.