Biskup 30 grudnia 1978 papież Jan Paweł II prekonizował go swoim następcą na urzędzie arcybiskupa metropolity krakowskiego. Święcenia biskupie otrzymał 6 stycznia 1979 w Bazylice św. Piotra w Rzymie. Udzielił mu ich Jan Paweł II z towarzyszeniem biskupów pomocniczych krakowskich: Juliana Groblickiego i Stanisława Smoleńskiego. W trakcie ceremonii został mu nałożony paliusz metropolitalny. Ingres do katedry na Wawelu odbył 28 stycznia 1979. Jako dewizę biskupią przyjął słowa: Jesu, in Te confido (Jezu, ufam Tobie). W 1981 po ustanowieniu Papieskiej Akademii Teologicznej w Krakowie objął urząd wielkiego kanclerza uczelni. W 1981, po zamachu na papieża Jana Pawła II, poparł organizację Białego Marszu w Krakowie, wyrażającego solidarność z ciężko rannym papieżem. Wspierał „Solidarność”, w czasie stanu wojennego w latach 1981–1983 w ramach Arcybiskupiego Komitetu Pomocy Więźniom i Internowanym zabiegał o prawa internowanych i ich rodzin. Po Sierpniu 1980 został współprzewodniczącym reaktywowanej Komisji Wspólnej Rządu i Episkopatu.