Il 26 ottobre 1955papa Pio XII lo nominò vescovo coadiutore di Sacramento. La parrocchia di Sant'Andrea offrì al vescovo McGucken una festa di gala di addio nell'Auditorium di Pasadena che vide un'esibizione di Dennis Day, di diversi cori e la presenza dell'Army color guard.[3] Il 14 gennaio 1957 succedette a Robert John Armstrong nella medesima sede. Nei suoi cinque anni da vescovo autorizzò lo sviluppo di 9 parrocchie, 3 scuole superiori, 33 nuovi edifici ecclesiastici e un seminario minore.[4]
Durante il suo primo anno da arcivescovo, la cattedrale di Santa Maria, costruita nel 1891, fu distrutta da un incendio. L'arcivescovo McGucken riunì i suoi consulenti per iniziare il processo di pianificazione e costruzione di una nuova cattedrale. Il critico di architettura Allan Temko sosteneva una nuova e audace cattedrale che riflettesse lo status di San Francisco di importante centro urbano internazionale. Monsignor McGucken aggiunse alla sua squadra due architetti di fama internazionale: l'italiano Pietro Belluschi, decano della scuola di architettura del Massachusetts Institute of Technology, incaricato dei progetti, e Pier Luigi Nervi, ingegnere di Roma, che si occupò delle problematiche strutturali. Monsignor McGucken era a Roma per il Concilio Vaticano II mentre la nuova cattedrale veniva progettata. Il design sorprendentemente moderno del nuovo edificio venne accolto con grande favore e venne definita "la prima cattedrale veramente del nostro tempo e in armonia con le riforme liturgiche del Concilio".[5] Il nuovo edificio venne consacrato nel 1970.
Tomba di monsignor Joseph Thomas McGucken nella cappella degli arcivescovi dell'Holy Cross Catholic Cemetery di Colma.
Durante il suo mandato, l'arcidiocesi di San Francisco visse un tragico incendio che vide la morte di 75 parrocchiani della chiesa di Tutti i Santi durante un ballo cerimoniale samoano per il festival annuale della parrocchia.
Nel 1966 monsignor McGucken espresse pubblicamente il suo sostegno agli sforzi di César Chávez per organizzare i braccianti agricoli che lavoravano nei vigneti della California e che affermava che "i dirigenti della Chiesa dovrebbero iniziare a cercare altri mezzi finanziari per attuare le loro teorie radicali".[6]
Il 16 febbraio 1977papa Paolo VI accettò la sua rinuncia al governo pastorale dell'arcidiocesi per raggiunti limiti di età.
Morì al St. Mary Hospital di San Francisco il 6 ottobre 1983 all'età di 81 anni per una malattia polmonare. Dopo le esequie la salma fu tumulata nella cappella degli arcivescovi dell'Holy Cross Catholic Cemetery di Colma.[7]
^Public Farewell Reception Scheduled for Bishop McGucken in Pasadena, Los Angeles Times, 25 novembre 1955.
^The Diocese of Sacramento enjoys a rich history, su diocese-sacramento.org, Roman Catholic Diocese of Sacramenton. URL consultato il 26 settembre 2018 (archiviato dall'url originale il 31 gennaio 2008).
^Archived copy, su sfarchdiocese.org. URL consultato il 23 marzo 2005 (archiviato dall'url originale il 20 marzo 2005).
^Victory in the Vineyards, Time, 15 aprile 1966. URL consultato il 26 settembre 2018 (archiviato dall'url originale il 23 ottobre 2012).
