Ustępujący biskup został mianowany biskupem w Koszalinie przez Benedykta XVI 23 lipca 2007 roku. Kanonicznie objął diecezję 9 sierpnia. Jego uroczysty ingres do katedry odbył się 11 sierpnia, a dzień później do kołobrzeskiej konkatedry.


Przez lata swojej posługi wyświęcił dla diecezji 84 prezbiterów, a także dwóch biskupów: Krzysztofa Zadarkę (2009) i Krzysztofa Włodarczyka (2016).


W 2012 roku bp Edward Dajczak, jako jeden z pierwszych biskupów w Polsce, zmienił zasady formacji kleryków, wprowadzając tzw. rok propedeutyczny.


W 2010 roku po raz pierwszy w historii diecezji odbyła się konsekracja dziewic, która rozpoczęła istnienie w Kościele koszalińsko-kołobrzeskim indywidualnych form życia konsekrowanego.


Tworzenie nowych parafii czy konsekrowanie nowych kościołów nie zdarzało się często, ponieważ proces formowania się diecezji z punktu widzenia administracyjnego i terytorialnego zakończył się jeszcze przed przyjściem bp. Dajczaka. Jednak to ustępujący biskup poświęcił nowy ołtarz w katedrze (2015) oraz w sanktuarium w Skrzatuszu (2017).


W czasie posługi bp. Dajczaka udało się pozyskać pieniądze na gruntowne remonty kilku ważnych świątyń. Historycznej renowacji w 2018 roku została poddana m.in. koszalińska katedra. Wcześniej, w roku 2012, został w niej umieszczony odnowiony tryptyk z XV-wiecznymi figurami.


Oczkiem w głowie bp. Dajczaka był niewątpliwie Skrzatusz. To dzięki jego decyzjom miejsce to odrodziło się materialnie i duchowo. Sanktuaryjny kościół został gruntownie odrestaurowany (2014) i ustanowiony bazyliką mniejszą (2019). Powstał zupełnie nowy dom pielgrzyma, pobłogosławiony w roku 2017. Miejsce to ma bogatą ofertę rekolekcyjną, z której korzystają wierni z całej Polski. Również sama łaskami słynąca pieta przeszła renowację (2013) oraz otrzymała nowe korony z okazji jubileuszu 50-lecia diecezji (2022). Biskup Dajczak ustanowił też w Słupsku nowe sanktuarium poświęcone św. Józefowi (2015).


Biskup Edward kładł szczególny nacisk na duszpasterstwo młodzieży. Wprowadził w diecezji odbywające się cyklicznie adwentowe i wielkopostne czuwania młodych. Również za jego czasów do niespotykanych wcześniej rozmiarów rozwinęło się wrześniowe Diecezjalne Czuwanie Młodych w Skrzatuszu. Biskup zmienił także formę przygotowania kandydatów do bierzmowania, wydłużając ten proces i wprowadzając formację w małych grupach, które w większości przypadków prowadzone są przez animatorów świeckich.


Przy aprobacie i z błogosławieństwem bp. Dajczaka w Koszalinie w 2012 roku swoją działalność rozpoczął Dom Miłosierdzia Bożego, którego działalność jest niezwykle szeroka. Oferuje różnego rodzaju pomoc ludziom w potrzebie, m.in. osobom w kryzysie bezdomności i uzależnionym.


W tym samym roku pod patronatem bp. Dajczaka powstała pierwsza w Polsce diecezjalna telewizja internetowa „Dobre Media”.


W okresie posługi bp. Dajczaka powstało Studium Formacyjne dla Świeckich, przygotowujące kandydatów do posług: akolity, nadzwyczajnego szafarza Komunii św., lektora czy animatora katechezy parafialnej. Przez studium przewinęły się setki osób.


W 2017 roku zakończył się rozpoczęty z inicjatywy bp. Edwarda gruntowny remont kołobrzeskiego Domu Księży Emerytów. 


Ważniejszymi wydarzeniami ogólnodiecezjalnymi o charakterze ewangelizacyjnym w czasie posługi bp. Dajczaka były: obchody 40-lecia diecezji (2012), 25-lecia koronacji łaskami słynącej Piety Skrzatuskiej (2013) oraz jubileuszu 50-lecia diecezji (2022).


Jedną z ważniejszych decyzji bp. Dajczaka było zwołanie II Synodu Diecezji Koszalińsko-Kołobrzeskiej. Odbywał się on w latach 2017−2022. W ramach tej inicjatywy odbyło się wiele wydarzeń angażujących tysiące wiernych w diecezji.


Jako biskup koszalińsko-kołobrzeski bp Dajczak dwukrotnie (2014, 2021) brał udział w wizytach ad limina apostolorum u papieża Franciszka.