Na de Anschluss was hij van 12 maart 1938 tot mei 1945 burgemeester van Innsbruck en plaatsvervangend Gauleiter van Tirol-Vorarlberg. Tijdens de Novemberpogrom van 1938 in Innsbruck weigerde hij de brandweer te laten uitrukken, waardoor de schade aan joodse eigendommen nog groter uitviel. Na de Anschluss was Denz ook toegetreden tot de SS en in december 1939 verkreeg hij de rang van Standartenführer der SS (kolonel).