Sau khi giám mục Giuse Nguyễn Tích Đức từ chức ngày 17 tháng 5 năm 2006,[5] Giáo phận Ban Mê Thuột trống tòa. Trong thời gian đó, Chủ tịch Hội đồng Giám mục Việt Nam là giám mục Phaolô Nguyễn Văn Hòa, Giám mục Giáo phận Nha Trang, quyết định kiêm nhiệm vị trí Giám quản Tông Tòa giáo phận Ban Mê Thuột.[9]

Ngày 21 tháng 2 năm 2009, Giáo hoàng Biển Đức XVI công bố bổ nhiệm linh mục Vinh Sơn Nguyễn Văn Bản làm Giám mục Giáo phận Ban Mê Thuột.[10] Số liệu giáo phận tại thời điểm đó là có số giáo dân gần 339.000, 99 giáo xứ, 106 linh mục gồm 93 linh mục triều và 13 linh mục dòng, 35 tu huynh, 40 chủng sinh và 350 nữ tu.[11] Sau khi tin bổ nhiệm được công bố, phái đoàn giáo phận Ban Mê Thuột đến chào thăm Tân giám mục sau đó vào ngày 26 tháng 2.[12] Đáp lại chuyến viếng thăm, tân giám mục Bản cùng phái đoàn các linh mục giáo phận Qui Nhơn đã đến viếng thăm và hoạch định kế hoạch lễ phong chức với giám mục giám quản Nguyễn Văn Hòa. Nói về lễ phong chức, tân giám mục sắp đặt lễ phong chức trước hai ngày dịp lễ mừng Thượng thọ giám mục Micae Nguyễn Khắc Ngữ và mong muốn buổi lễ tổ chức đơn giản, đông đảo các tầng lớp tín hữu và tránh phô trương. Ngày 4 tháng 6, ông dâng lễ tại giáo phận mới, đến thăm các cơ sở tôn giáo và thiện nguyện như: trường khuyết tật Vi Nhân, cộng đoàn nữ tu Thánh Phaolô, lớp học Tình thương Vinh Sơn và trường mầm non Họa Mi do các nữ tu dòng Nữ Vương Hòa Bình đảm trách trước khi về giáo phận Qui Nhơn.[13]

Nguyễn Văn Bản chọn cho mình khẩu hiệu giám mục: là "Spiritu ambulate" (hãy bước theo Thần Khí) với ý nghĩa mong muốn được thuộc trọn về Chúa và Giáo Hội theo tinh thần của thánh Phaolô Tông Ðồ, trích đoạn theo thư Phaolô gửi Galate, với ý nghĩa: Thánh Phaolô mời gọi người tín hữu sống trong sự tự do mà Ðức Kitô đem lại, chứ đừng quá lệ thuộc vào cách suy nghĩ của người đời, vì thế, Ngài mời gọi người Kitô hữu trung thành với lựa chọn ban đầu là bước theo Thần Khí đế cái chết của Ðức Kitô tiếp tục phát sinh sự sống nơi đời sống của mình. Về ngày lễ tấn phong, ông cho biết ban đầu dự tính phong chức trước lễ Phục Sinh, tuy vậy các điều kiện không cho phép.[14]

Nguyễn Văn Bản tạm thời giám quản giáo phận Ban Mê Thuột kể từ ngày 29 tháng 4 năm 2009.[15] Lễ tấn phong cho vị tân chức được cử hành sau đó vào ngày 12 tháng 5, tại nhà thờ chính tòa Ban Mê Thuột, với vị chủ phong là Tổng giám mục Tổng giáo phận Huế Stêphanô Nguyễn Như Thể và hai vị phụ phong gồm Giám mục Giuse Châu Ngọc Tri, Giám mục Giáo phận Đà Nẵng và Giám mục Giuse Võ Đức Minh, Giám mục phó Giáo phận Nha Trang.[16] Trong lời cảm ơn gửi đến tín hữu người dân tộc, ông phát biểu bằng tiếng Êđê.[17]

Giám mục Nguyễn Văn Bản đảm trách cương vị Chủ tịch Ủy ban Thánh nhạc thuộc Hội đồng Giám mục Việt Nam trong ba nhiệm kỳ liên tiếp: 2010 – 2013, 2013 – 2016 và 2016 – 2019.[4] Các giám mục Việt Nam từ 27 giáo phận họp Đại hội XIV Hội đồng Giám mục Việt Nam tại trung tâm Mục vụ Giáo phận Hải Phòng vào cuối tháng 9 và đầu tháng 10 năm 2019. Trong khuôn khổ đại hội, các giám mục đã sắp xếp và bầu chọn nhân sự trong hội đồng và chọn Giám mục Bản đảm trách vai trò Chủ tịch Uỷ ban Giáo lý Đức Tin trực thuộc Hội đồng Giám mục trong nhiệm kỳ 2019 – 2022.[3]