25 marca 1992, w związku ze zmianą struktur administracyjnych Kościoła katolickiego w Polsce i likwidacją unii personalnej łączącej arcybiskupstwa w Gnieźnie i w Warszawie, Jan Paweł II mianował go arcybiskupem metropolitą gnieźnieńskim. 5 kwietnia 1992 odbył ingres do bazyliki prymasowskiej Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Gnieźnie, a 29 czerwca 1992 otrzymał w bazylice św. Piotra w Rzymie paliusz metropolitalny. W 1995 zapoczątkował synod archidiecezjalny. Dwukrotnie przyjmował w archidiecezji papieża Jana Pawła II: w 1997 w Gnieźnie i w 1999 w Bydgoszczy. W latach 1997, 2000, 2003, 2004, 2005, 2007 i 2010 był organizatorem i gospodarzem zjazdów gnieźnieńskich, nawiązujących do tradycji zjazdu gnieźnieńskiego z roku 1000. Obejmując w 1992 urząd arcybiskupa metropolity gnieźnieńskiego, nie uzyskał jednak tytułu prymasa Polski. Godność tę zachował jego poprzednik Józef Glemp, odtąd wyłącznie arcybiskup metropolita warszawski. Otrzymał ją 19 grudnia 2009, gdy Glemp ukończył 80 rok życia, a tytuł prymasa Polski został ponownie połączony z urzędem arcybiskupa gnieźnieńskiego. 8 maja 2010 papież Benedykt XVI przyjął jego rezygnację z obowiązków arcybiskupa metropolity gnieźnieńskiego.