Den 18. juli 2017 utnevnte pave Frans ham til biskop av Mar del Plata. Den emeriterte biskop av Mar del Plata, Antonio Marino, ordinerte ham til biskop 26. august samme år i katedralen i Mar del Plata; medkonsekratorer var erkebiskopen av Santa Fe de la Vera Cruz, José María Arancedo, og erkebiskopen av Paraná, Juan Alberto Puiggari. Som biskop var Mestre storkansler ved i Mar del Plata,[8] hvor han fortsatte å undervise i Det nye testamente. Fra 2018 undertviste han også som professor ved San José-seminaret i La Plata.