Pave Johannes Paul II utnevnte ham den 21. juni 1994 til koadjutorbiskop av Killaloe. Allerede før han var blitt bispeviet, døde den biskop som han var ment å assistere og så etterfølge, biskop Michael Anthony Harty, den 8. august. Den 2. oktober 1994 ble Walsh bispeviet av erkebiskopen av Cashel og Emly, Dermot Clifford; medkonsekrerende var den emeriterte erkebiskop av Tuam, Joseph Cassidy, og Fiachra Ó Ceallaigh O.F.M., hjelpebiskop i Dublin.