Sau 9 năm thi hành tác vụ giám mục tại Giáo phận Austin, Tòa Thánh thăng giám mục Gregory Michael Aymond làm Tổng giám mục Tổng giáo phận New Orleans ngày 12 tháng 6 năm 2009.[8] Ông cử hành nghi thức nhận giáo phận vào ngày 20 tháng 8 cùng năm.[2] Ông là vị Tổng giám mục Tổng giáo phận New Orleans đầu tiên xuất thân từ New Orleans trong suốt chiều dài 216 năm của giáo phận.[4] Trong vai trò Tổng giám mục, ông từng hai lần có chuyến viếng thăm Tòa Thánh Ad Limina vào tháng 1 năm 2012 và tháng 12 năm 2019.[2]

Từ ngày 3 tháng 8 năm 2019, ông kiêm nhiệm chức Giám quản Tông Tòa Giáo phận Alexandria, bang Louisiana và giữ chức vụ này đến ngày 21 tháng 4 năm 2020.[2]

Trong Hội đồng Giám mục Hoa Kỳ, ông từng đảm nhận vai trò Chủ tịch Uỷ ban Bảo vệ Trẻ em và Thanh Thiếu Niên và Chủ tịch Uỷ ban Phụng tự. Ngoài hai chức vụ Chủ tịch, ông là thành viên trong một số Ủy ban Giám mục khác, và hiện giữ chức Chủ tịch của Trung tâm đạo đức sinh học Công giáo Quốc gia. Ngoài các chức vụ trong Hội đồng Giám mục, ông cũng đảm trách cương vị Chủ tịch Hội đồng Giám mục Công giáo quốc gia trong giai đoạn từ năm 2000 đến năm 2004.[4]

Ngày 23 tháng 3 năm 2020, Tổng giám mục Gregory Michael Aymond thông báo ông đã có kết quả dương tính với Covid-19. Ông là vị giám mục Công giáo Hoa Kỳ đầu tiên được xác nhận là nhiễm Covid-19.[9][10][11]