На 19 октомври 1899 година Амвросий е избран за пелагонийски митрополит в Битоля. В Битоля работи за насърчаване на гръцкото образование. Открива училище във влашкото гъркоманско село Нижополе. Поддържа връзки с гръцкото консулство в града, което ръководи Гръцката въоръжена пропаганда в района. По време на Илинденско-Преображенското въстание (при отсъствие на митрополит Антим Преспански и Охридски) заминава за Крушево и алармира Вселенската патриаршия за катастрофата. Среща се и с Герман Каравангелис, когато той посещава Битоля. Пише чести доклади до Патриаршията за събитията в района и изобщо в областта.