Pave Pius XI utnevnte ham den 26. april 1929 til titulærbiskop av og hjelpebiskop i Philadelphia. Kardinal Denis Joseph Dougherty bispeviet O'Hara til biskop den 21. mai 1929 ved katedralen i Philadelphia. Medkonsekratorer var biskopen av Monterey-Fresno, John Bernard MacGinley, og biskopen av Scranton, Thomas Charles O'Reilly.