Kardinal Odescalchi fratrådte erkebispestolen i Ferrara den 2. juli1826. Han ble da utnevnt til prefekt for Kongregasjonen for biskopene og regularklerikerne den 5. februar 1828. Den 15. aril 1833 ble han gjort til kardinalbiskop av Sabina (som han trakk seg fra den 30. november 1838, sammen med vervet som prefekt for kongregasjonen for biskopene) og til kardinalprest av (som han frasa seg den 19. desember 1834).