Po śmierci kardynała Koppa został przeniesiony 8 września 1914 na stolicę biskupią wrocławską; rządy w nowej diecezji objął 28 października 1914. W 1916 został mianowany członkiem pruskiej Izby Panów. Benedykt XV mianował go 4 grudnia 1916 kardynałem, zachowując jednak jego nazwisko in pectore; nominacja została ogłoszona 5 grudnia 1919, z nadaniem tytułu prezbiterskiego Sant’Agnese fuori le mura. 13 sierpnia 1930 rządzona przez Bertrama diecezja została podniesiona do rangi arcybiskupstwa, a on sam do godności pierwszego arcybiskupa metropolity wrocławskiego.
Po śmierci kardynała Felixa von Hartmanna Bertram, będąc najstarszym biskupem w episkopacie, został przewodniczącym niemieckiej konferencji biskupów mającej swoją siedzibę w Fuldzie i funkcję tę sprawował przez 25 lat – do swojej śmierci w 1945Mieczysław Pater, Bertram Adolf, w: Słownik Biograficzny Katolickiego Duchowieństwa Śląskiego XIX i XX wieku, pod red. Mieczysława Patera, Katowice 1996 r., s. 25..