5 августа 1942 г. во епископа Винницкого был хиротонисан архимандрит Евлогий (Марковский). После освобождения Винницкой области от немецких захватчиков (начало 1944 г.) Винницкая епархия включилась в общецерковное патриотическое движение по сбору средств на нужды фронта, к началу 1945 г. епархия собрала более 2 млн. руб. В 1944 г. епархией управлял епископ Максим (Бачинский), которого сменил епископ Варлаам (Борисевич; 13 мая 1945 г. – 3 января 1946 г.). При епископе Варлааме для обеспечения приходов духовенством были организованы богословско-пастырские курсы, на которые в 1945/1946 гг. поступили 40 человек. В марте 1944 г. возобновилось закрытие храмов в Винницкой области, как открытых во время оккупации, так и действовавших до войны. К 1 января 1950 г. в Винницкой епархии действовали 717 церквей, к 1 января 1957 г. – 601. Гонения усилились в 1960 гг.: в 1961 г. количество приходов в епархии сократилось с 513 до 425, в следующем году – до 384. В 1962 г. в Виннице был закрыт кафедральный Преображенский собор, кафедральным стал собор Рождества Пресвятой Богородицы. В начале 1970 г. в Винницкой епархии действовало 337 приходов, в которых служил 151 священник. В конце 1980 – начале 1990 гг. в епархии значительно увеличилось количество приходов. В 1990 г. церкви был возвращён Преображенский собор, вновь ставший кафедральным. К 1994 г. число приходов в Винницкой епархии достигло 561. После отделения Тульчинской епархии (1994 г.) в Винницкой епархии в 1997 г. насчитывалось 312 приходов, в клире епархии состояли 174 священнослужителя (166 священников и 8 диаконов). В настоящее время при епархиальном управлении действуют отделы: миссионерский, социальный, исторический, пресс-служба. В 2002 г. были открыты пастырско-богословские курсы, посещение которых является обязательным для священнослужителей епархии. При общине во имя Владимира (Богоявленского) в Виннице с 2000 г. существует иконописная школа-мастерская, воспитанники которой проводят занятия по иконописи в детских воскресных школах Винницы. В большинстве приходов епархии действуют воскресные школы и библиотеки. В 2003 г. организовано областное и городское педагогическое общество во имя равноапостольных Кирилла и Мефодия, занимающееся разработкой и внедрением курса «Основы православной культуры» в светских учебных заведениях. В 1996 г. в епархии возобновилось издание газеты «Подольские епархиальные ведомости», с 2001 г. издаётся газета «Одигитрия». На городском телеканале «Вита» с 2000 г. еженедельно выходит православная программа «Благовест», с 2000 г. городское телевидение транслирует рождественские и пасхальные богослужения из кафедрального собора Винницы. С июля 2003 г. на городском радио выходит в эфир еженедельная программа «Преображение». Клирики епархии с середины 1990 гг. проводят работу в Вооружённых Силах Украины, особенно активно в Виннице и Жмеринке.