W kwietniu 1975 został promowany na arcybiskupa tytularnego i mianowany koadiutorem Ho Chi Minh; na czele archidiecezji stał wówczas Paul Nguyễn Văn Bình. Arcybiskup Nguyễn Văn Thuận nie objął swoich nowych obowiązków, już w 1975 został uwięziony przez władze komunistyczne. Przebywał w więzieniu bez procesu i wyroku 13 lat, w tym 9 lat w odosobnieniu.
Został zwolniony 21 listopada 1988, z obowiązkiem zamieszkania w rezydencji arcybiskupiej w Hanoi i zakazem udania się do Ho Chi Minh. W 1991, kiedy przebywał z wizytą w Rzymie, władze wietnamskie uznały go za persona non grata i uniemożliwiły powrót. Arcybiskup pozostał w Rzymie, w 1992 został członkiem Międzynarodowej Katolickiej Komisji ds. Imigracji z siedzibą w Genewie; w listopadzie 1994 zrezygnował z godności koadiutora Ho Chi Minh i został mianowany przez Jana Pawła II wiceprezydentem Papieskiej Komisji Iustitia et Pax. Po przejściu w stan spoczynku kardynała Etchegaraya został prezydentem tej komisji (czerwiec 1998). Brał udział w sesjach Światowego Synodu Biskupów w Watykanie, m.in. w sesji specjalnej poświęconej Kościołowi w Azji (kwiecień – maj 1998). W marcu 2000 głosił rekolekcje wielkopostne dla papieża i Kurii Rzymskiej.