Den 18. februar 1946 utnevnte pave Pius XII ham til koadjutor i bispedømmet Piacenza. Med erkebiskop (personlig tittel) død 30. juni 1961 ble Malchiodi samme dag biskop av Piacenza. Likesom sin forgjenger var hans personlige tittel erkebiskop. Den 2. juni 1969 bispeviet Malchiodi den senere kardinal Ersilio Tonini til biskop.