Był członkiem Europejskiej Akademii Nauki i Sztuki w Salzburgu, Rosyjskiej Akademii Nauk Przyrodniczych w Moskwie, Komitetu Biologii Ewolucyjnej i Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk oraz Komitetu Nauk Filozoficznych Polskiej Akademii Nauk. Należał także do Rady Naukowej Fundacji Johna Templetona, przyznającej Nagrodę Templetona.
Biskup thumb|Wiesław Chrzanowski, Józef Życiński i Władysław Bartoszewski (2007) thumb|Epitafium ku czci Józefa Życińskiego w katedrze tarnowskiej
29 września 1990 papież Jan Paweł II mianował go biskupem diecezjalnym diecezji tarnowskiej. 4 listopada 1990 otrzymał święcenia biskupie i odbył ingres do Bazyliki Katedralnej Narodzenia Najświętszej Maryi Panny w Tarnowie. Konsekrował go kardynał Franciszek Macharski, arcybiskup metropolita krakowski, któremu asystowali Ignacy Tokarczuk, biskup diecezjalny przemyski, i Stanisław Nowak, biskup diecezjalny częstochowski. Jako zawołanie biskupie przyjął słowa In Spiritu et Veritate (W Duchu i Prawdzie). Sprawując urząd ordynariusza tarnowskiego, erygował diecezjalny Instytut Teologiczny, a także założył wydawnictwo diecezji tarnowskiej Biblos i Radio Dobra Nowina.