Valencia no contaba con un arzobispo cardenal desde hacía más de 80 años, cuando fue designado purpurado el entonces arzobispo monseñor Reig y Casanova, que fue nombrado tres días después arzobispo de Toledo, según las mismas fuentes.

El primer cardenal obispo que tuvo la diócesis de Valencia fue Jaime de Aragón, cuyo pontificado diocesano se desarrolló de 1369 a 1396. El papa Clemente VII, de Aviñón le nombró cardenal aunque su primo el rey Pedro IV no le autorizó que aceptase. A la muerte del monarca, acaecida el 15 de enero de 1387, fue confirmado en el cardenalato. El cardenal Jaime de Aragón falleció el 30 de mayo de 1396 y fue enterrado en la parte derecha de la capilla mayor de la Catedral, hoy coro catedralicio.

El segundo cardenal en la historia de la diócesis valentina fue Rodrigo de Borja, primer arzobispo de Valencia, de 1458 a 1492, y luego papa Alejandro VI. El Papa Calixto III, que retenía después de su elevación al papado el obispado de Valencia, poco antes de su muerte, nombró como obispo de Valencia a su sobrino Rodrigo de Borja, cardenal diácono, decano del Colegio Cardenalicio y vice-canciller de la Iglesia Romana. Rodrigo de Borja nació en Xàtiva en 1432. Elegido papa Alfonso de Borja, lo creó cardenal el 20 de febrero de 1456.

A continuación le siguieron los cardenales César Borja, arzobispo entre 1492 y 1498; Juan de Borja, arzobispo desde 1499 a 1500; Pedro Luis Borja, arzobispo entre 1500 y 1511; Erardo de la Marca, arzobispo de 1520 a 1538; Mariano Barrio Fernández, prelado de la diócesis valentina de 1861 a 1876; Antolín Monescillo y Viso, arzobispo de 1877 a 1892; Ciriaco María Sancha y Hervás, arzobispo de 1892 a 1898; Sebastián Herrero y Espinosa de los Monteros, titular de Valencia de 1898 a 1903; Victoriano Guisasola y Menéndez, que fue arzobispo de 1906 a 1914, a quien le siguió como cardenal también Enrique Reig y Casanova.

Igualmente, en la actualidad hay otros dos cardenales valencianos, aunque no "han sido titulares de la diócesis de Valencia": el cardenal Ricard Maria Carles, arzobispo emérito de Barcelona, y el cardenal arzobispo de Toledo y Primado de España Antonio Cañizares, natural de Utiel, vicepresidente de la Conferencia Episcopal Española.