Am 29. Dezember 2004 ernannte ihn Papst Johannes Paul II. zum Erzbischof von San Antonio. Die Amtseinführung fand am 15. Februar 2005 statt. 2005 wurde José Horacio Gómez vom Time Magazine zu einem der 25 einflussreichsten Hispanics in den Vereinigten Staaten gekürt und 2007 wurde er vom Fernsehsender CNN im Webspecial „Hispanic Heritage Month“ zu den bekanntesten Hispanics in den Vereinigten Staaten gezählt. Gómez führte 2006 die "Catholic Community Foundation for the Roman Catholic Church" im Erzbistum San Antonio ein und gründete "Hope for the Future", einen Fonds zur Unterstützung der katholischen Schulen im Erzbistum San Antonio. Er trug 2007 zur Schaffung der "Catholic Association of Latino Leaders" bei. Im März 2010 besuchte José Horacio Gómez im Auftrag der Bischofskonferenz der Vereinigten Staaten Haiti, um die Höhe des Bedarfes an Unterstützung für den Wiederaufbau der Kirche in Haiti nach dem Erdbeben in Haiti 2010 festzustellen.