Античный город Эдесса находился в Восточном диоцезе на территории бывшего государства Осроена, ставшего одноимённой римской провинцией. Сегодня город Эдесса идентифицируется с раскопками, находящимися возле города Шанлыурфа, Турции. Эдесса была местом одноимённой античной архиепархии Антиохийского патриархата. После нашествия мусульман архиепархия Эдессы прекратила своё существование. Во время крестовых походов была восстановлена архиепархия Эдессы Осроенской латинского обряда, которая просуществовала около сорока лет. Последний епископ латинской архиепархии Эдессы Осроенской Уго был взят в плен мусульманами и обезглавлен около 1142—1145 гг.
C XII века архиепархия Эдессы Осроенской является титулярной епархией Римско-Католической церкви. С 1979 года архиепархия вакантна.