Den 16. juli 2022 utnevnte pave Frans ham til koadjutorerkebiskop av Granada. Innsettelsen fant sted den 1. oktober samme år. José María Gil Tamayo trådte inn som ordinarie erkebiskop av Granada den 1. februar 2023, etterfølgende av Francisco Javier Martínez Fernández, hvis aldersrelaterte avgang ble innvilget samme dag.