14 września 2017 papież Franciszek mianował go arcybiskupem metropolitą łódzkim. Ingres do Bazyliki Archikatedralnej św. Stanisława Kostki w Łodzi odbył 4 listopada 2017. 29 czerwca 2018 na Placu św. Piotra w Rzymie odebrał od papieża Franciszka paliusz, który uroczyście został mu nałożony 5 października 2018 w katedrze łódzkiej przez arcybiskupa Salvatore Pennacchia, nuncjusza apostolskiego w Polsce. W latach 2018–2021 przeprowadził czwarty w historii archidiecezji synod, poświęcony młodzieży, rodzinie i parafii. W 2019 wprowadził w archidiecezji diakonat stały, powołał Szkołę Katechistów, Międzynarodowe Diecezjalne Seminarium Misyjne dla nowej Ewangelizacji Redemptoris Mater i przyjął w Łodzi przeniesione z Krakowa Ogólnopolskie Seminarium dla Starszych Kandydatów do Święceń.
25 czerwca 2020 papież Franciszek wyznaczył go na administratora apostolskiego sede plena diecezji kaliskiej. Rządy w diecezji przejął 27 czerwca 2020. 17 października 2020, po przyjęciu przez papieża Franciszka rezygnacji biskupa Edwarda Janiaka z funkcji biskupa diecezjalnego, został administratorem apostolskim sede vacante diecezji.