天主教，又称公教、罗马公教，基督教三大教派之一。中国人根据明末耶稣会传教士的翻译，称之为天主教。罗马天主教，是取自中国古语"至高莫若天，至尊莫若主"。民国13年（1924年），今青云镇刘疃河北村村民李文端为维持生计，经徐宝光介绍，在临沂张庄教堂领洗入教，天主教由此传入临沭。是时，境内只有3名教徒，教徒一般都到临沂教堂过复活节，诵经祈祷。
天主教在临沭影响较小。至2007年，全县信教群众100余人，主要集中于县城和郑山、白旄两镇。其中，部分县城信徒在城南租用一处民房作为活动场所。
天主教的圣事为七项：圣洗（也叫洗礼）、坚振、告解（也叫忏悔）、圣体、终傅、圣秩、婚配。其中最重要的是弥撒，即星期日（称主日）在教堂举行的敬拜活动。天主教称节庆和纪念日为瞻礼，瞻礼有固定的日期、内容和形式。天主教有四大瞻礼：耶稣复活瞻礼，即复活节；圣神降临瞻礼，也称圣神降临节；圣母升天瞻礼，也称圣母升天节；耶稣圣诞瞻礼，即耶稣圣诞节。
天主教信徒与基督教的禁忌大致相同，不吃动物的血，不吃勒死或自死的动物。与基督教不同的是，天主教同时还敬拜玛利亚，因为她是耶稣的母亲；另外，天主教还许可祭拜祖先。