Weitere Stationen des Episkopats von Maurice Feltin waren ab 1932 Sens und ab Dezember 1935 Bordeaux. Während des Zweiten Weltkriegs war er ein Gegner des Vichy-Regimes, dessen Politik er und andere französische Bischöfe im Februar 1944 veruerteilten. Am 15. Oktober 1949 ernannte ihn Papst Pius XII. zum Erzbischof von Paris. Dort setzte er sich besonders für die Arbeiter in den Vororten der Stadt ein. So verteidigte er in den 1950er-Jahren die Bewegung der Arbeiterpriester. Pius XII. nahm ihn im Konsistorium am 12. Januar 1953 als Kardinalpriester mit der TitelkircheSanta Maria della Pace in das Kardinalskollegium auf. Kardinal Feltin nahm am Zweiten Vatikanischen Konzil teil. 1963 weigerte er sich, Édith Piaf kirchlich bestatten zu lassen, da sie „in öffentlicher Sünde“ gelebt habe.
Im Dezember 1966 verzichtete er auf seine Ämter und überließ das Erzbistum Paris seinem Koadjutor und Nachfolger Erzbischof Pierre Veuillot.
Maurice Kardinal Feltin starb am 27. September 1975 in Thiais, nahe Paris. Bestattet wurde er in der Metropolitanbasilika Notre-Dame in Paris.
