Существовала с 21 дек. 1797 по 4 дек. 1803 г. с центром в Новомиргороде (ныне город Кировоградской обл., Украина). Новомиргород в 1795-1796 гг. являлся центром уезда в новообразованном Вознесенском наместничестве, в связи с чем получил статус города, выполнял также функции центра наместничества.
После упразднения в 1796 г. Екатеринославского и Вознесенского наместничеств и Таврической обл. юж. часть бывш. Вознесенского наместничества и вся Таврическая обл. вошли в состав новообразованной Новороссийской губ. В нее же была включена большая часть Екатеринославского наместничества, кроме сев. городов, отошедших Малороссийской губ. Екатеринослав, в 1797/98 - 1802 гг. имевший название Новороссийск (с 1926 Днепропетровск, с 2016 Днепр), сохранил статус губ. города, ему подчинялись 12 уездов (Новороссийский (Екатеринославский), Елисаветградский, Ольвиопольский, Херсонский, Тираспольский, Перекопский, Симферопольский, Павлоградский, Константиноградский, Бахмутский, Мариупольский, Ростовский). В результате изменений в административно-территориальном делении епархии Екатеринославская (см. Днепропетровская и Павлоградская епархия) и Таврическая (бывш. Херсонская; см. Херсонская и Таврическая епархия) объединились в новообразованную Н. и Д. е., границы к-рой совпадали с границами Новороссийской губ.
Первым архиереем Н. и Д. е. стал митр. Екатеринославский Гавриил (Банулеску-Бодони), живший в полтавском в честь Воздвижения Креста Господня монастыре. 21 дек. 1797 г. архиерей получил титул: «митрополит Новороссийский и Днепровский», Полтава перешла из Екатеринославской епархии в Черниговскую. 31 дек. Синод издал указ о пребывании митр. Гавриила в Новомиргороде в «казенном доме, прежде принадлежавшем генералу Теккелию» (Беднов. 1908. Вып. 4. С. 275) (перемещения епархиальных учреждений из Полтавы в Новомиргород добивались как митр. Гавриил, так и губернатор Новороссийской губ.). 25 янв. 1798 г. митр. Гавриил переехал из Полтавы в Новомиргород вместе с консисторией и со штатом кафедрального собора. На средства властей в центре Новомиргорода, в особняке «усмирителя» Запорожской Сечи генерал-аншефа П. А. Текели, был устроен архиерейский дом. Консистория в Новомиргороде начала работу в марте 1798 г., 15 марта 1798 г. в бывш. доме вице-губернатора Вознесенского наместничества начались занятия в епархиальной Новороссийской семинарии. Статус кафедрального получил Николаевский храм бывш. Новомиргородской крепости, построенный в 1772 г. на месте храма бывш. Новомиргородского гусарского полка, существовавшего с 1752 г. В 1799 г. митр. Гавриил занял Киевскую кафедру. С 1 окт. 1799 г. Н. и Д. е. управлял еп. Афанасий (Иванов; с 1801 архиепископ). Он завершил устроение семинарии, ректором к-рой стал прот. Иоанн Башинский. В епархии с 1792 г. существовала Новогригорьевская Бизюкова муж. пуст. (см. Бизюков Пропасной во имя священномученика Григория, просветителя Армении, мужской монастырь), статус загородного архиерейского дома получил ставший в 1791 г. заштатным Самарский Пустынный во имя святителя Николая Чудотворца мужской монастырь. Самарский Пустынный мон-рь обеспечивал епархиальные учреждения продовольственными запасами. Кроме того, на содержание Новомиргородского архиерейского дома Синод указом от 21 дек. 1797 г. выделил Бирзолов хутор близ Новомиргорода, а также Несторовскую мельницу и прилегающие к ней рыбные ловли на р. Южный Буг близ с. Константиновка Ольвиопольского у.
8 окт. 1802 г. Новороссийская губ. разделена на Николаевскую (с 1803 Херсонская), Таврическую и Екатеринославскую губернии. 4 дек. 1803 г. от Н. и Д. е. отделена часть территории для присоединения к новооткрываемой Полтавско-Переяславской епархии (см. Полтавская и Миргородская епархия). 16 дек. 1803 г. указом Синода Н. и Д. е. переименована в Екатеринославско-Херсонско-Таврическую. Тем же указом Новороссийский архиерейский дом с консисторией и семинарией предписывалось перенести из Новомиргорода в Екатеринослав. Это решение было следствием указа Синода от 25 июня 1803 г. о переводе епархиальных центров и семинарий в центры губерний. Консистория переехала в Екатеринослав 24 мая, семинария и штат архиерейского дома - в июле 1804 г. Архиеп. Афанасий и епархиальная канцелярия уехали из Новомиргорода 22 июня 1804 г.