Den 6. april 2010 utnevnte pave Benedikt XVI ham til koadjutor-erkebiskop av Los Angeles, og den 1. mars 2011 ble han ordinarie han erkebiskop av Los Angeles da forgjengeren kardinal Roger Mahony fratrådte. Den 31. januar 2013 uttalte Gómez at den emeriterte forgjengeren hans, kardinal Mahony, «ikke lenger skal ha noen administrative eller offentlige oppgaver» for erkebispedømmet Los Angeles Archdiocese. Sammenhengen var at Gómez samtidig tilgjengeliggjorde dokumenter om seksuelle overtredelser fra geistliges side.