Puis, le , succédant à Parisot, il est nommé archevêque de Cotonou, charge qu'il assume jusqu'en 1971. Il est ainsi le premier archevêque métropolitain africain[3].
Il crée diverses congrégations locales de sœurs et de moniales, favorise plusieurs centres de formation religieuse et promeut l'Action catholique localement. Il est particulièrement actif dans l'ouverture de l'Église à d'autres croyants dans la région, permettant la création de nombreux diocèses au Dahomey.
Il est ainsi le premier cardinal africain placé à la tête d'un dicastère.
Le , c'est à ce titre que le cardinal Gantin, décrète par le décret Dominus Marcellus Lefebvre que le chef de la Fraternité sacerdotale Saint-Pie-X hostile au Concile Vatican II, Marcel Lefebvre, avait « posé un acte schismatique ». À l'appui de sa déclaration, il cite les canons 1364-1 et 1382 du Code de droit canonique (1983) :
« L'apostat de la foi, l'hérétique ou le schismatique encourent une excommunication latæ sententiæ. »
« L'Évêque qui, sans mandat pontifical, consacre quelqu'un Évêque, et de même celui qui reçoit la consécration de cet Évêque encourent l'excommunication latæ sententiæ réservée au Siège Apostolique. »
Atteint par la limite d'âge, il ne peut participer au conclave de 2005.
Il meurt le dans le 15e arrondissement de Paris, quelques jours après avoir fêté ses 86 ans. Il est inhumé dans la chapelle du séminaire Saint-Gall de Ouidah où il avait été formé à la prêtrise par les prêtres sulpiciens. Le pape Benoît XVI se rend sur sa tombe le lors de son voyage apostolique au Bénin[5].
