Pave Pius XII utnevnte ham den 4. desember 1954 til titulærbiskop av og hjelpebiskop i Bologna. Den 27. desember 1954 ble han bispeviet av Giacomo Lercaro, erkebiskop av Bologna; medkonsekratorer var Raffaele Baratta og Danio Bolognini. Som biskop deltok han i alle fire sesjoner av Det andre Vatikankonsil fra 1962 til 1965 som konsilfader.