В 1732 г. по предложению архимандрита Никодима в астраханском Иоанно-Предтеченском монастыре было открыто училище для обучения крещёных детей-калмыков. Во второй четверти XVIII в. началось постепенное заселение территорий между Царицыном и Астраханью. Создание на них храмов, монастырей, школ требовало значительных материальных и людских ресурсов. Для укрепления материального положения епархии к ней было присоединено несколько городов, находившихся к северу от неё, со значительно более развитой церковной структурой. В 1749 г. Астраханский епископ Иларион добился приписки к своей епархии Пензы и Корсуни, в следующем году – Петровска и Мокшан, в результате в Астраханскую епархию вошло больше 300 церквей, четыре мужских и три женских монастыря, размеры епархии и количество церквей стали самыми большими за всё время её существования. Епископ Иларион был возведён в сан архиепископа. В столь обширных границах епархия просуществовала до 1758 г., когда часть её городов отошла к Тамбовской епархии. В 1773 г. в Астраханскую епархию входили города Астрахань, Царицын, Кизляр, Дмитриевск, Дубовка, Саратов, Петровск; крепости Красный Яр, Енотаевская, Чёрный Яр, Моздокская, Фелшанская; городки Гурьев, Ахтубинский, Селитринный. По всей епархии насчитывалось 259 церквей, из них в Саратове и его десятине – 134, Петровске и его десятине – 48, Дмитриевске и его десятине – 17, в Царицыне – шесть, в Дубовке с казачьими станицами – шесть, в Астрахани и её округе – 47 церквей. В северных районах епархии церковные структуры были намного более развитыми, нежели в южных. С 1793 г. Астраханскую кафедру вновь стали замещать архиереи в сане епископа. 29 мая того же года для управления южными территориями епархии (Моздок, Кизляр, Екатеринодар, Георгиевск, Александровск и Ставрополь) было учреждено Моздокское викариатство, первым епископом Моздокским и Можарским стал Гаий (Такаов). 16 октября 1799 г. викариатство было упразднено, его храмы переданы в управление Астраханским архиереям. В 1799 г. на северных территориях Астраханской епархии была образована Саратовская епархия, в 1829 г. территория Астраханской епархии вновь сократилась: Ставрополь, Екатеринодар, Моздок, Георгиевск, Кизляр вошли в состав новоучреждённой Новочеркасской епархии. В 1910–1921 гг. в епархии существовало Царёвское викариатство, в 1917–1931 гг. – Енотаевское викариатство. В 1778 г. в Астрахани открылась трёхклассная семинария, в 1818 г. она была реформирована, при ней были созданы уездное и приходское духовные училища, с 1838 г. в духовной семинарии существовал класс калмыцкого языка, в 1867 г. Астраханская духовная семинария была преобразована в шестиклассную. Заботами архиепископа Афанасия (Дроздова) в октябре 1866 г. было открыто епархиальное женское училище. К концу XIX в. в ведении епархиального училищного совета находилось 288 церковных школ, в которых состояло около 10 тыс. учащихся. В 1815–1826 гг. в Астрахани работало отделение Российского Библейского общества. В сентябре 1875 г. начали выходить «Астраханские епархиальные ведомости». В 1876 г. в упразднённом Спасо-Преображенском монастыре в Астрахани открылась епархиальная библиотека.