Pave Frans utnevnte Heiner Wilmer til biskop av Hildesheim den 6. april 2018. Han ble bispeviet av erkebiskopen av Hamburg, Stefan Heße; ordinasjonen fant sted i Hildesheims katedral den 1. september 2018, og medkonsekratorer var Wilmers forgjenger på embetet, biskop Norbert Trelle, og hjelpebiskop Johannes Wübbe, som representerte den sykmeldte biskopen i hans hjembispedømme Osnabrück, Franz-Josef Bode.