4 czerwca 1991 Jan Paweł II mianował go arcybiskupem Vercelli. Sakrę biskupią przyjął 1 sierpnia 1991 z rąk emerytowanego arcybiskupa Vercelli Albina Mensy. Stał na czele archidiecezji cztery lata, w czerwcu 1995 złożył rezygnację i przeszedł do pracy w Kurii Rzymskiej. Został sekretarzem Kongregacji Doktryny Wiary, papież Jan Paweł II powierzył mu zadanie ogłoszenia trzeciej tajemnicy fatimskiej. 10 grudnia 2002 został arcybiskupem Genui.