Более четырех с половиной лет пребывал Тихон на кафедре епархиального архиерея. Первоначальная растерянность быстро прошла, и в короткий срок владыке Тихону удалось сделать очень много. Приходское духовенство стояло на низком образовательном и нравственном уровне, и Тихон с большим рвением стал трудиться на ниве духовного образования. Владыка очень строго наказывал провинившихся за их проступки. Он составлял для духовенства разного рода поучения и пояснения, раскрывающие учение Церкви, писал об обязанностях священников, о нравственной основе и значении священнического сана, о душепопечительстве в приходах и на другие темы. Много времени и сил посвятил он духовной семинарии и двум основанным им духовным училищам. Посещая приходы, владыка старался в своих проповедях объяснить народу смысл христианской жизни, составлял он и письменные проповеди для прихожан. Из истории Воронежской епархии в пору архиерейства владыки Тихона известно, что святитель никогда не оставался без дела, что он всего себя отдавал архипастырским обязанностям. Монастыри, которых было в епархии 13, тоже постоянно находились в поле его зрения. Впоследствии он написал несколько поучений для монахов и два особых труда: «Наставление монашествующим» и «Напутствие обратившемуся от суетного мира сего ко Христу».
С особым рвением владыка Тихон боролся против суеверий, распространенных в народе, обличая их в проповедях. Внутренняя сила его слов трогала людей, и ему удалось истребить множество языческих обычаев, дотоле распространенных в народном быту.
Несмотря на столь деятельные и напряженные административные труды, владыка не пренебрегал и своей внутренней, духовной жизнью. Ночи он проводил в молитве, в составлении разных сочинений или в чтении отцов Церкви, особенно св. Иоанна Златоуста, которого ценил очень высоко. Но его натура с трудом выдерживала столь напряженную жизнь, и он часто болел. Владыка вынужден был вторично обратиться в Синод с прошением об увольнении на покой. На этот раз Синод удовлетворил его просьбу, и в 1767 г. епископ Тихон был уволен с кафедры.
Первое время владыка пребывал на покое в Толшевском монастыре, но нездоровый климат вынудил его переселиться в Задонский монастырь, расположенный на берегу Дона в той же Воронежской епархии. Так начался последний период его жизни, когда он всего себя посвятил внутреннему духовно–аскетическому подвигу. Внешне жизнь святителя была проста, почти бедна: он жил в маленькой келье, спал на тонком соломенном матраце под старым изношенным тулупчиком, носил простую иноческую рясу из грубой ткани, а в келье всегда был обут в лапти. Все его имущество умещалось в старой кожаной котомке, лишь книги в кожаных переплетах разнообразили нищую обстановку его кельи. Еда владыки была так проста и скудна, что его келейник Чеботарев часто пытался уговорить подвижника съесть еще хоть что–нибудь. Главным содержанием его жизни была молитва, ежедневно он приходил ко всем богослужениям, любил читать на службах и петь вместе с монахами в хоре. Первые годы владыка Тихон священнодействовал в архиерейском облачении, а потом из смирения стал приходить к службе в своей простой рясе, лишь за обедом в трапезной он иногда облачался в мантию или епитрахиль. В промежутках между богослужениями он погружался в чтение Священного Писания, за обедом келейник, согласно монастырскому уставу, читал ему вслух из Писания. Ночи св. Тихон проводил почти всегда без сна, в молитве.
Он рассказывал келейнику, что ему приходилось бороться с разными искушениями. Особенно его мучила мысль, имеет ли он внутреннее право уклоняться от обязанностей, налагаемых архиерейским саном, и больше не служить христианам, а заботиться только о спасении своей души. Душевная тревога так усилилась, что Тихон решил писать митрополиту Петербургскому Гавриилу, чьим викарием он одно время служил, и просить его о каком–либо назначении. Но в ночь перед отправкой письма владыка увидел сон, который вразумил его порвать это письмо. Тогда же с ним случилось еще одно происшествие, которое укрепило его в мысли навсегда остаться в монастыре. Однажды святитель Тихон сидел на пороге кельи, погруженный в свои мысли, которые он позже назвал искушениями самопревозношения. Вдруг к нему подбежал живший в монастыре юродивый по фамилии Каменев и ударил владыку по щеке, сказав ему: «Не высокоумь». В этом заушении Тихон увидел обличение его внутренней слабости. Никто не рассказывал о своих внутренних муках, о плотских и духовных искушениях, о внутреннем безволии и унынии с такой откровенностью, как св. Тихон. Чтобы телесно изнурять себя, он работал в саду, колол дрова.