27 września 1967 papież Paweł VI mianował go delegatem apostolskim Północnej Afryki (od 1976 tytuł brzmiał delegat apostolski Libii). Wraz z nawiązywaniem przez Stolicę Apostolską stosunków dyplomatycznych z państwami tego regionu, abp Portalupi zostawał pronuncjuszem apostolskim w Algierii (4 marca 1972), Tunezji (22 marca 1972) i w Maroku (1976). Wszystkie te urzędy pełnił do 15 grudnia 1979, gdy papież Jan Paweł II mianował go nuncjuszem apostolskim w Portugalii.
Przed poświęceniem świata Matcie Bożej dokonanym przez Jana Pawła II w 1984 (jako nakazanemu w objawieniach fatimskich poświęcenia Rosji), abp Portalupi w imieniu papieża konsultował je z Łucją dos Santos[1].
Nuncjuszem apostolskim w Portugalii był do śmierci 31 marca 1984.