Pave Johannes Paul II utnevnte ham til biskop av Osma-Soria den 21. mai 2004. Den apostoliske nuntius til Spania og Andorra, Manuel Monteiro de Castro, ordinerte ham til biskop den 17. juli samme år; medkonsekratorer var kardinal Antonio María Rouco Varela, erkebiskop av Madrid, og Francisco Gil Hellín, erkebiskop av Burgos.