Papst Leo XII. nahm ihn im Konsistorium vom 20. Dezember 1824 "in pectore" in das Kardinalskollegium auf und veröffentlichte dies am 13. März 1826. Seine Titelkirche war "Santi Quattro Coronati". Ludovico Micara hatte die Erlaubnis, anstelle des Kardinalspurpur entsprechend der Tradition seines Ordens braune Gewänder zu tragen. Er nahm am Konklave 1829 teil, bei dem Papst Pius VIII. gewählt wurde. Auch beim Konklave 1830–1831, aus dem Gregor XVI. als Papst hervorging, war er unter den Papstwählern. Ludovico Micara war ab dem 2. Oktober 1837 Kardinalbischof von Frascati. Die Bischofsweihe spendete ihm am 15. Oktober 1837 in der Kathedrale San Pietro von Frascati Kardinal Bartolomeo Pacca; Mitkonsekratoren waren Giovanni Soglia Ceroni, Lateinischer Patriarch von Konstantinopel, und Antonio Piatti, Lateinischer Patriarch von Antiochien. Im November 1843 wurde er Subdekan des Kardinalskollegiums, verzichtete jedoch auf den zu jener Zeit damit verbundenen suburbikarischen Bischofssitz von Porto. Von 1843 bis 1844 war Ludovico Micara Präfekt der Ritenkongregation. Von 1844 bis 1847 Dekan des Kardinalskollegiums, war er damit zugleich Kardinalbischof von Ostia und Velletri und übte das Amt des Präfekten der Römischen Kurie aus. Er war Teilnehmer des Konklave 1846, das Pius IX. zum Papst wählte.