8 lipca 1962 został mianowany ordynariuszem rodzinnej diecezji Helena. Sakry udzielił mu ówczesny delegat apostolski do USA Egidio Vagnozzi. Podczas pierwszej sesji Soboru Watykańskiego II był najmłodszym biskupem amerykańskim. W czasie jego rządów zwiększono zaangażowanie świeckich w życie Kościoła, co było zgodne z wytycznymi soboru. 13 lutego 1975 mianowany arcybiskupem metropolitą Seattle. Na emeryturę przeszedł przedwcześnie, 21 sierpnia 1991, w atmosferze kontrowersji doktrynalnych. Od kilku lat trwało bowiem dochodzenie w sprawie zbyt liberalnych poglądów arcybiskupa, koordynowane przez ówczesnego prefekta Kongregacji Nauki Wiary kardynała Josepha Ratzingera. Chodziło m.in. o popieranie przez niego grup nie akceptujących pełnego nauczania Kościoła (homoseksualiści) i zbytnie innowacje w dziedzinie liturgii i sakramentów. Począwszy od roku 1983 archidiecezję wizytowali kolejni wysłannicy apostolscy, którzy badali administracyjne i duszpasterskie praktyki Hunthausena. Jednym z nich był nowy biskup pomocniczy Donald Wuerl (1985–1988), który po krótkim czasie przeniesiony został do diecezji Pittsburgh.