1920년 8월 5일 경성 대목구에서 대목구(代牧區)로 분리되었고, 함경남북도를 관할하였다. 관할권은 독일의 베네딕도회에 위임되었다. 교구 설정 당시 180만 명의 인구 가운데 신자수는 500여명에 불과했고, 본당도 원산(元山)과 내평(內坪) 2개소에 지나지 않았다. 초대 대목(代牧)으로는 베네딕도회의 사우어(Sauer, 1877~1950) 대원장이 임명되었다. 그 뒤 사우어 대원장이 연길(延吉) · 의란(依蘭) 등 간도지방의 지목구(知牧區) 지목(知牧)도 겸임하게 됨으로써 원산교구는 이 지방에까지 확대되었다. 원산교구는 교구 설정과 함께 발전하기 시작하여 1928년에 이르러 신자수가 1만 6,500명으로 증가하였다. 이에 사우어 지목은 관할지역의 분할을 교황청에 요청, 연길과 의란이 차례로 지목구로 독립되어 원산교구의 관할지역은 다시 함경도 지방으로 한정되었다. 1940년에 원산교구는 함흥대목구로 개칭되고 덕원면속구가 독립되었다.
