3 maja 1976 decyzją papieża Pawła VI został prekonizowany administratorem apostolskim polskiej części archidiecezji wileńskiej z siedzibą w Białymstoku i biskupem tytularnym Limaty. Święcenia biskupie otrzymał 27 czerwca 1976 w Prokatedrze Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Białymstoku. Konsekrował go kardynał Stefan Wyszyński, prymas Polski, w asyście Henryka Gulbinowicza, arcybiskupa metropolity wrocławskiego, i Bronisława Dąbrowskiego, biskupa pomocniczego warszawskiego. Jako dewizę biskupią przyjął słowa Evangelizare misit me (Posłał mnie, abym głosił Ewangelię). 5 czerwca 1991, podczas wizyty papieża Jana Pawła II w Białymstoku, został mianowany biskupem diecezjalnym nowo powołanej diecezji białostockiej. Ingres do Katedry Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Białymstoku odbył 27 czerwca 1991. 25 marca 1992, w związku z utworzeniem metropolii białostockiej, został ustanowiony jej metropolitą i wyniesiony do godności arcybiskupa. Paliusz otrzymał 29 czerwca 1992 w Bazylice św. Piotra w Rzymie. W 1976 dokonał rozbudowy gmachu wyższego seminarium duchownego, w 1978 założył Archidiecezjalne Studium Katechetyczne, w 1988 rozpoczął przygotowania do zainaugurowanego w 1993 synodu diecezjalnego, utworzył 18 parafii, przeprowadził reorganizację struktur dekanalnych.