В 1833 г. была восстановлена Полоцкая и Витебская епархия, объединившая приходы Витебской губернии, территория Могилёвской епархии уменьшилась вдвое и стала соответствовать границам Могилёвской губернии. В 1839 г. шло воссоединение белорусских униатов с православной церковью, летом этого года в православие перешёл базилианский (см. Василиане) Пустынский в честь Успения Пресвятой Богородицы мужской монастырь. Важную роль в истории Могилёвской епархии сыграл архиепископ Анатолий (Мартыновский; 1844–1860 гг.), из семьи бывшего униатского священника. В 1844 г. в Могилёвской епархии было 526 церквей, из них в удовлетворительном состоянии – 337. Архиепископ Анатолий (Мартыновский) инициировал восстановление храмов и монастырских построек, учредил ряд церковноприходских школ, выделил средства на открытие при Буйничском монастыре приюта для девиц духовного звания. Впоследствии приют был преобразован в женское училище Духовного ведомства. Много усилий для поднятия уровня церковного просвещения приложил епископ Виталий (Гречулевич, 1882–1885 гг.). К началу 1880 гг. в Могилёвской епархии действовали около сотни церковных школ, ко времени смерти архиерея их число достигло 841. К 1893 г. в епархии насчитывалось 1360 церковноприходских школ, шесть двухклассных церковно-учительских школ, в 1896 г. – 295 церковноприходских школ и 1843 школы грамоты. В 1883 г. началось издание «Могилёвских епархиальных ведомостей». В том же году было восстановлено могилёвское Богоявленское братство, основной целью которого стала миссионерско-просветительская деятельность. Для укрепления братства много сделал епископ Мисаил (Крылов), назначенный в Могилёв в августе 1896 г. В Гомеле и Мстиславле открылись отделения братства. В Могилёве началось строительство братской церкви-школы. Епископ Сергий (Спасский) ввёл общее пение в церквах, при храмах стали вести описи церковного имущества по форме, данной Синодом в 1856 г. С именем епископа Сергия (Спасского) связано открытие приюта для вдов и сирот духовного звания. По инициативе епископа Евгения (Шерешилова) в Могилёве был создан центральный книжный склад с отделениями в уездах. Епископ выделял средства на издание книг и брошюр религиозно-нравственного содержания, на устройство церковно-певческой школы для подготовки регентов для церковных школ. В 1897 г. в Могилёве открылось епархиальное хранилище древностей (с 1904 г. – церковно-археологический музей). Такой же музей был создан в Мстиславле. В 1910 г. в Могилёве три дня находились мощи преподобной Евфросинии Полоцкой, возвращавшиеся в Полоцк из Киево-Печерской лавры. В 1907 г. было учреждено Гомельское викариатство Могилёвской епархии. В 1911 г. в епархии, разделённой на сорок благочиннических округов, насчитывалось 828 храмов, в том числе семь соборов, 11 церквей при мужских и 15 при женских монастырях, 549 приходских церквей, 15 церквей при казённых и богоугодных учреждениях, 94 на кладбищах, 46 молитвенных домов. Действовали 12 монастырей (шесть мужских и шесть женских).