Ngày 29 tháng 3 năm 2010, Giáo hoàng Biển Đức XVI bổ nhiệm linh mục Gioan Maria Vũ Tất làm Giám mục Phụ tá giáo phận Hưng Hoá, giám mục hiệu toà Thisiduo[12] Thánh Lễ Truyền Chức Giám mục phụ tá được tổ chức tại Nhà thờ Chính toà Sơn Lộc, thị xã Sơn Tây, thành phố Hà Nội, hồi 07g30 sáng Thứ Ba, ngày 15 tháng 6 năm 2010. Chủ phong cho tân chức là giám mục Hưng Hóa Antôn Vũ Huy Chương và phụ phong là hai giám mục Phêrô Nguyễn Văn Khảm, giám mục phụ tá Thành phố Hồ Chí Minh và Lôrensô Chu Văn Minh, giám mục phụ tá Hà Nội.[13][14]

Ngày 1 tháng 3 năm 2011, Giáo hoàng Biển Đức XVI bổ nhiệm giám mục Vũ Tất làm Giám mục chính tòa Giáo phận Hưng Hóa, thế chỗ Giám mục Antôn Vũ Huy Chương được chuyển đi làm Giám mục chính tòa Giáo phận Đà Lạt.[15]

Ngày 22 tháng 03 năm 2011, lúc 10 giờ, Thánh lễ nhậm chức Giám mục chính tòa Giáo phận Hưng Hóa của Giám mục Gioan Maria Vũ Tất được cử hành tại Nhà thờ chính tòa Hưng Hóa.[16]