Владыка Иоанникий был назначен на Саратовскую и Царицынскую кафедру в 1864 году. Он провел реформу в сфере благочиннического управления епархией, создал ряд благотворительных и просветительских обществ, открыл женское епархиальное училище, при котором действовал приют для малолетних детей бедного духовенства, создал отделение для престарелых священно- и церковнослужителей.
Православное церковное братство Святого Креста владыка Иоанникий основал для борьбы с распространенным в Поволжье расколом, т.е., для просвещения старообрядцев. На развитие братства он пожертвовал значительную сумму из личных средств. Весной следующего года в Саратове и Хвалынске открылись пункты братства для публичных собеседований с раскольниками. Правящий архиерей сам принимал деятельное участие в беседах с ними; по воспоминаниям очевидцев, он был убедительным и в то же время терпеливым собеседником. По мнению епископа Иоанникия, главная цель дискуссий с сектантами и раскольниками состояла в том, чтобы пробудить в слушателях сомнение, вызвать беспокойство в их совести, поколебать уверенность в собственной правоте, но не в том, чтобы «переговорить» иноверных собеседников или возвратить в Церковь напоказ одного-двух, забыв о тысячах других.
Для содействия братству в Саратовской духовной семинарии была учреждена новая кафедра, где изучалась история церковного раскола. В короткий срок братство Святого Креста получило широкую общественную поддержку и превратилось в центр духовной жизни Саратовской епархии. В 1868 году при братстве открылась бесплатная библиотека с книгами преимущественно религиозно-нравственного содержания. Был также учрежден «Благотворительный союз», который главной целью для себя ставил «выводить из крайней нужды трудолюбивые семейства, оказывая им временные пособия… а также содействовать городскому обществу в сокращении числа нищенствующих детей». Впоследствии при братстве были устроены бесплатная столовая для бедных и «учебно-заработный дом для круглых сирот, без различия сословий, для обучения этих сирот грамоте и ремеслам». В 1868 г. братство учредило в Саратове училище для подготовки наставниц в сельские школы, на содержание которого владыка давал от себя ежегодно 200 рублей.
Свой земной путь владыка Иоанникий закончил в сане митрополита в 1900 году; похоронен в Крестовоздвиженской церкви, в Ближних пещерах Киево-Печерской лавры, рядом с Киевскими святителями Филаретом (Амфитеатровым) и Филофеем (Успенским). По благословению Святейшего Патриарха Пимена (Извекова) 3 июня 1987 г. имя святителя Иоанникия, митрополита Киевского и Галицкого, было внесено в Собор Тульских святых.