Во время своего пребывания в Константинополе архимандрит Феофан заботился и о русских, которые здесь жили, и предложил русскому правительству устроить в Константинополе госпиталь для русских матросов и паломников и просил также устроить «братство с церковью».
Во время пребывания за границей отец Феофан еще более укрепил знание греческого языка, которое он применил в последующих трудах. На православном Востоке он собрал много драгоценных жемчужин святоотеческой, главным образом, аскетической литературы.
13 июня 1857 года указом Святейшего Синода архимандрит Феофан назначается на должность ректора Санкт-Петербургской духовной академии, которую возглавлял два года. Как ректор архимандрит Феофан посещал лекции профессоров, присутствовал на экзаменах, следил за всем ходом учебного дела в академии. Особое внимание он обращал на воспитательную работу. На посту ректора Санкт-Петербургской духовной академии отец Феофан усиленно занимался также редакторской и богословской работой. Свои сочинения он публиковал главным образом в академическом журнале «Христианское чтение», который выходил тогда под его наблюдением. Время ректорства архимандрита Феофана совпало с празднованием 50-летия открытия Петербургской духовной академии. Юбилейное празднование состоялось 17 февраля 1859 года. Святейший Синод наградил отца Феофана орденом святого князя Владимира III степени.
29 мая 1859 года состоялось наречение отца Феофана во епископа Тамбовского и Шацкого. В речи при наречении во епископа архимандрит Феофан сравнивал свою жизнь и разнообразную деятельность с шаром, без грохота и шума катящимся туда и сюда, по направлению сообщаемых ему ударов. В этом же слове он поведал, что не чуждо было бы тайным желаниям сердца, если бы на его долю выпало такое место, где бы он свободно мог предаться занятиям по сердцу.
июня митрополитом Григорием с собором епископов в Троицком соборе Александро-Невской Лавры была совершена его хиротония.
Служение преосвященного Феофана в Тамбовской епархии продолжалось только четыре года. Но за это время он необыкновенной кротостью своего характера, редкой деликатностью и участливым вниманием к нуждам пасомых успел снискать всеобщую и самую искреннюю любовь. Святитель Феофан проявил себя ревностным служителем во всех сферах церковной жизни. Много забот и трудов пришлось понести владыке при управлении Тамбовской епархией. Епископ Феофан проявил себя ревностным проповедником. Почти каждое богослужение он сопровождал проповедью, и слово его, шедшее от сердца и дышавшее глубоким убеждением, привлекало многочисленных слушателей. Плодом его ревностного проповедания явился выпуск двух томов его слов к тамбовской пастве (всего 109 слов). Глубокое знание всех движений сердца человеческого и его духовных потребностей, опытное знакомство с духовной жизнью, обширные познания в области и Священного Писания, и творений святоотеческих, и наук естественных, исторических и других и иные высокие достоинства отличают слова преосвященного Феофана к тамбовской пастве, при необыкновенной ясности, живости и простоте изложения чрезвычайно сильное производившие впечатление на слушателей. Святитель Феофан заботился и о внешнем благоустройстве духовно-учебных заведений, побудил начальство Тамбовской семинарии произвести капитальный ремонт семинарского храма. В целях подъема народного образования при содействии преосвященного Феофана было открыто много церковноприходских училищ, воскресных школ и частных школ грамотности, а также открыто шестилетнее женское епархиальное училище.