El 15 de diciembre de 1958 San Juan XXIII lo designó Obispo de Vittorio Veneto, recibiendo la consagración episcopal el 27 de diciembre de manos del mismo Pontífice en la Basílica de San Pedro.
El 1 de febrero de 1970, luego de haber participado en las sesiones del Concilio Vaticano II, San Pablo VI lo designó Patriarca de Venecia. Tres años después, el 5 de marzo de 1973, fue creado cardenal.
Participó en el primer cónclave de 1978 en el que resultó elegido el 26 de agosto. 33 días después, el 28 de septiembre, falleció a causa de un infarto en el Palacio Apostólico del Vaticano.
Sus restos mortales fueron sepultados en las Grutas Vaticanas el 4 de octubre de 1978. La causa de canonización se abrió en la diócesis de Belluno-Feltre el 23 de noviembre de 2003 y se concluyó el 9 de noviembre de 2017 con el decreto de proclamación de las virtudes heroicas.