Keuskupan Sao Tome dan Principe (bahasa Latin: Dioecesis Sancti Thomae in Insula) adalah sebuah keuskupan Gereja Katolik Roma yang berbasis di São Tomé, Sao Tome dan Principe. Keuskupan ini didirikan sebagai Keuskupan Tomé hasil pemekaran dari Keuskupan Agung Funchal pada 3 November 1534. Keuskupan ini bertanggung jawab langsung kepada Tahta Suci melalui Kongregasi untuk Evangelisasi Bangsa-Bangsa. Pusat keuskupan berada di Katedral Bunda Maria, São Tomé.
Pada 3 November 1534, wilayah keuskupan ini didirikan sebagai Keuskupan Tomé/Tommaso sebagai pemekaran dari Keuskupan Agung Funchal di Portugal. Pada tahun 1596 terjadi pemekaran dengan pendirian Keuskupan São Salvador da Congo (kini Keuskupan Mbanza Congo di Angola).
Administrasi Apostolik Mozambik (kini Keuskupan Agung Maputo di Mozambik) didirikan sebagai pemekaran dari keuskupan ini pada 21 Januari 1612. Pemekaran kembali terjadi dengan pendirian Vikariat Apostolik Tanjung Harapan dan wilayah yang berdekatan (kini Keuskupan Agung Cape Town di Afrika Selatan) pada 8 Juni 1818. Wilayah keuskupan ini kembali berkurang dengan pendirian Prefektur Apostolik Dua Guinea dan Senegambia (kini Keuskupan Agung Libreville di Gabon) pada 22 Januari 1842.
Pada tahun 1924, nama keuskupan ini berubah menjadi Keuskupan São Tomé. Pada tahun 1957, keuskupan ini kembali berubah nama menjadi Keuskupan Sao Tome dan Principe hingga saat ini.