2 maja 2007 papież Benedykt XVI mianował go biskupem diecezjalnym diecezji płockiej. 31 maja 2007 kanonicznie przejął diecezję i odbył ingres do katedry płockiej. W diecezji płockiej zainicjował obchody Światowego Dnia Młodzieży, odbywające się corocznie w Niedzielę Palmową. Ustanowił diecezjalny zespół historyczny z zadaniem kwerendy materiałów Instytutu Pamięci Narodowej. Zajął się również rozwiązaniem sprawy duchownych, wobec których sformułowano zarzuty natury moralnej. W 2012 otworzył 43. synod diecezjalny. W 2019 papież Franciszek zezwolił, aby okres od 1 lipca do 31 grudnia 2019 spędził poza diecezją płocką na modlitwie i odpoczynku. Jednocześnie administratorem apostolskim sede plena diecezji na ten czas mianował metropolitę warszawskiego, kardynała Kazimierza Nycza. 4 czerwca 2022 papież Franciszek przyjął jego rezygnację z funkcji biskupa płockiego, złożoną z powodów zdrowotnych.