Pave Paul VI utnevnte Hengen til titulærbiskop av og koadjutorbiskop i Luxembourg den 8. april 1967, med etterfølgelsesrett. Den 4. juni 1967 ble han bispeviet av biskop Léon Lommel i Notre-Dame-katedralen i Luxembourg. Medkonsekrerende var biskop Jacques Mangers, S.M., emeritert biskop av Oslo, og biskop Jean-Baptiste Musty av Namur i Belgia.