Ve volbách v roce 1977 se stal prvním afroamerickým starostou New Orleansu, když v poměru hlasů 90 500 ku 84 300 porazil člena městské rady Josepha V. DiRosu, demokratického spojence bývalého starosty Victora Schira. Morial zvítězil se ziskem 95 % hlasů černochů a 20 % hlasů bělochů, kteří pocházeli především z okrsků střední a vyšší třídy v Uptownu. Tyto volby vyhrál bez podpory významných místních černošských politických organizací, jako jsou SOUL a COUP. Po většinu volební kampaně byl Morial většinou komentátorů považován za kořistnického kandidáta s malou šancí na vítězství. Jako starosta New Orleansu byl Morial polarizující osobností.
Morial vedl dlouhodobé politické boje s městskou radou, kterou vedl jeho úhlavní rival Sidney Barthelemy, a s Barthelemyho politickou organizací COUP. Velkou část svého působení ve funkci starosty se snažil zvýšit sílu a vliv úřadu starosty na nezávislé, státem zřízené vládní orgány, jako je Rada pro kanalizaci a vodu a Rada pro doky (dozorčí orgán přístavu New Orleans), což označil za snahu o demokratizaci správy města. Vybudoval mocnou protekční mašinérii využívající nezařazené městské zaměstnance a využíval ji k porážce oponentů ve státním zákonodárném sboru – včetně Hanka Bradena, Louise Charbonneta a Nicka Connora – tím, že osobně sponzoroval málo známé vyzyvatele. V roce 1978 se Braden a Charbonnet utkali o uvolněné křeslo ve státním senátu, které Braden získal rozdílem 14 hlasů.
V prvním funkčním období Morial čelil stávce sanitářů a policejní stávce, kvůli níž musel zrušit sezónu průvodů Mardi Gras v roce 1979. Policejní odbory vsadily mezi svými členy na to, že stávka, která by se časově shodovala s Mardi Gras, donutí město vyhovět mnoha jejich požadavkům, ale Morial odmítl ustoupit a podpořili ho vůdci mnoha městských karnevalových krewes. Neworleanské krewe toho roku buď zrušily své průvody, nebo je přesunuly na předměstí v jiných farnostech. Symbolem Morialova tvrdého postoje vůči policejním stávkujícím bylo jeho napoleonské gesto, kdy při oznámení o zrušení masopustu vložil ruku do kabátu a zaujal charakteristickou rváčskou pózu.
Většina Morialových úspěchů se odehrála během jeho prvního funkčního období ve funkci starosty. V návaznosti na úsilí svého předchůdce Moona Landrieua zdvojnásobil Morial závazek města k pozitivním opatřením při přijímání městských zaměstnanců a zavedl kvóty pro zaměstnávání menšin u městských dodavatelů. Podíl černošských zaměstnanců města se za Morialova působení zvýšil ze 40 % v roce 1977 na 53 % v roce 1985. Za Morialovy vlády se počet černošských policistů v NOPD zvýšil na jednu třetinu. Přetrvávající případy policejní brutality – zejména policejní zabití čtyř černochů v Alžíru v roce 1980 – však poškodily Morialovu pověst v černošské komunitě.
Morial se zasloužil o získání federálního grantu Urban Development Action Grant (UDAG) pro několik velkých projektů, včetně Canal Place a výstavby pivovaru Jax Brewery ve Francouzské čtvrti. Nadále podporoval důraz předchozího starosty Moona Landrieua na cestovní ruch a snažil se diverzifikovat ekonomiku rozvojem průmyslové čtvrti Almonaster-Michoud v New Orleans East, která se nyní nazývá New Orleans Regional Business Park. Centrum New Orleansu prošlo působivým stavebním boomem, kdy bylo postaveno několik kancelářských věží, v nichž sídlila ústředí nebo velké regionální pobočky společností, jako jsou Freeport-McMoRan, Pan American Life Insurance, Exxon, Chevron, Gulf Oil, Amoco, Mobil, Murphy Oil a Texaco. V polovině 80. let tyto firmy spolu s dalšími velkými zaměstnavateli, jako jsou Royal Dutch Shell, Louisiana Land and Exploration a McDermott International, zaměstnávaly v centru města tisíce bílých límečků a další tisíce pracovníků zaměstnávaly jiné firmy, které jim poskytovaly služby. V důsledku mnoha faktorů, včetně ropného krachu (1986), neúprosných podnikových fúzí a snižování počtu zaměstnanců a nepříliš účinné podpory ze strany oddělení ekonomického rozvoje následujících administrativ, si dnes žádná z těchto firem ani jejich nástupci neudržují v New Orleansu velké zastoupení – kromě společností Shell a Pan American Life Insurance.
Morial vyhrál své druhé funkční období ve druhém kole voleb v březnu 1982 s kolegou demokratem Ronem Faucheuxem, mladým bílým demokratickým členem louisianské Sněmovny reprezentantů z New Orleans East. Morial zvítězil se ziskem 100 703 hlasů (53,2 %) oproti Faucheuxovým 88 583 hlasům (46,8 %). Faucheux se později stal celostátně známým politickým konzultantem a odborníkem.
Ve druhém Morialově funkčním období ekonomika města zpomalovala a rostoucí konflikty s městskou radou vedly ke snížení schopnosti Morialovy administrativy efektivně vládnout. Světová výstava v roce 1984, která se uskutečnila v polovině Morialova druhého funkčního období, byla trapným finančním debaklem, který byl negativně komentován na celostátní úrovni. Světová výstava vyhlásila bankrot ještě za provozu a nezaplatila mnoha dodavatelům, což smrtelně poškodilo řadu neworleanských projekčních a stavebních firem. Obecněji řečeno, finanční neúspěch Světové výstavy vážně podkopal morálku komunity a zlověstně předznamenal těžké časy ropného krachu v roce 1986.
Po dvou funkčních obdobích ve funkci starosty Morialovi stanovy města znemožnily ucházet se o třetí funkční období. Dvakrát se pokusil přesvědčit voliče, aby změnili statut a umožnili mu znovu kandidovat, ale oba návrhy byly tvrdě zamítnuty. Morialova politická síla neskončila ani po jeho odchodu z radnice v roce 1986. Zvažoval, že bude znovu kandidovat na starostu ve volbách v roce 1990, a jeho náhlá smrt v roce 1989 během volební kampaně ovlivnila znovuzvolení starosty Barthelemyho, protože Morial zemřel dříve, než mohl podpořit svého protikandidáta.