Giám mục Tôma Nguyễn Văn Trâm được tấn phong giám mục năm 1992, dưới thời Giáo hoàng Gioan Phaolô II, bởi:[4]

• Giám mục Chủ phong: Giám mục chính tòa Giáo phận Xuân Lộc Phaolô Maria Nguyễn Minh Nhật.
• Hai giám mục Phụ phong: Giám mục Nicôla Huỳnh Văn Nghi, giám mục chính tòa Giáo phận Phan Thiết và giám mục Phaolô Nguyễn Văn Hòa, giám mục chính tòa Giáo phận Nha Trang.

Giám mục Tôma Nguyễn Văn Trâm là giám mục Chủ phong cho giám mục:[4]

• Năm 2016, giám mục Emmanuel Nguyễn Hồng Sơn, hiện đang là giám mục chính tòa Giáo phận Bà Rịa.

Giám mục Tôma Nguyễn Văn Trâm là giám mục Phụ phong cho các giám mục:[4]

• Năm 1997, giám mục Phêrô Nguyễn Văn Nho, cố giám mục Phó Giáo phận Nha Trang.
• Năm 2001, giám mục Phaolô Nguyễn Thanh Hoan, cố giám mục chính tòa Giáo phận Phan Thiết.
• Năm 2004, giám mục Đa Minh Nguyễn Chu Trinh, hiện đang là nguyên giám mục chính tòa Giáo phận Xuân Lộc.
• Năm 2009, giám mục Tôma Aquinô Vũ Đình Hiệu, hiện đang là giám mục chính tòa Giáo phận Bùi Chu.