Den 5. februar 2008 utnevnte pave Benedikt XVI ham til titulærbiskop av Alava og hjelpebiskop i bispedømmet Bilbao. Han ble ordinert til biskop av biskopen av Bilbao, Ricardo Blázquez, 12. april 2008. Medkonsekratorer var kardinal Carlos Amigo Vallejo OFM, erkebiskop av Sevilla, og erkebiskop Manuel Monteiro de Castro, apostolisk nuntius til Spania.