Papst Innozenz XII. kreierte ihn im Konsistorium vom 12. Dezember 1695, dem ersten dieses Papstes, zum Kardinalpriester. Den Kardinalshut und "Santa Maria in Via" als Titelkirche erhielt Giacomo Boncompagni am 2. Januar 1696. Er vertrat als "legatus a latere" den Papst bei der Eheschließung von Kaiser Joseph I. mit Wilhelmine Amalie von Braunschweig-Lüneburg. Nach dem Tod Innozenz’ XII. nahm Kardinal Boncompagni am Konklave 1700 teil, aus dem Clemens XI. als Papst hervorging. Ebenso war er Teilnehmer des Konklave 1721, das Papst Innozenz XIII. wählte, ferner des Konklave 1724, das in der Wahl von Papst Benedikt XIII. mündete. Am 12. Juni 1724 optierte er zur Kardinalsklasse der Kardinalbischöfe und zum suburbikarischen Bistum Albano, wobei er weiterhin den erzbischöflichen Stuhl von Bologna innehatte. Auch am Konklave 1730 mit der Wahl von Papst Clemens XII. nahm Giacomo Boncompagni teil.