Graham begon zijn bediening als voorganger van East Side Baptist in Cross Plains in Callahan County, Texas (1970-1971). Na zijn assistent-predikantschap in Sagamore Hill Baptist Church (1972-1975) werd hij voorganger van First Baptist Church in Hobart, Oklahoma (1975-1978), First Baptist Church in Duncan, Oklahoma (1978-1981) en First Baptist Church in West Palm Beach, Florida (1981-1989).
In 1989 riep Prestonwood Baptist Church, toen een gemeente in Dallas met een ledental van ongeveer 11.000, Graham op als voorganger nadat de oprichter, Bill Weber, een buitenechtelijke affaire had toegegeven en ontslag had genomen, maar hij was actief op zoek om zijn positie als voorganger terug te krijgen, en bij gebreke daarvan had hij verschillende van de rijkere leden van de kerk – waaronder cosmeticamagnaat Mary Kay Ash – ervan overtuigd om een nieuwe kerk te steunen die hij aan het opstarten was.
Toen de kerkfamilie bleef groeien met zo’n 2.000 leden per jaar, en met geen mogelijkheid om uit te breiden op de oorspronkelijke locatie in het verre noorden van Dallas, baden leiders en leden, onderzochten ze, beraadslaagden ze en bouwden ze uiteindelijk in 1999 een nieuw kerkgebouw met 7.500 zitplaatsen, een school en een ministeriecomplex op 140 acres (0,57 km2) in het westen van Plano.
In 2006 opende Prestonwood zijn tweede campus in Prosper, in de buurt van U.S. Highway 380 en Dallas Parkway. Datzelfde jaar voltooide de kerk ook een nieuwe kindervleugel en vernieuwde de faciliteiten voor PowerPoint Ministries, waaronder een upgrade naar High Definition (HDTV).
De kerk bereikte in 2018 de grens van 43.000 leden, met regelmatige aanwezigheid bij erediensten van gemiddeld ongeveer 17.000.
Graham heeft twee termijnen gediend als voorzitter van de Southern Baptist Convention, de grootste Amerikaanse baptistische denominatie, met 16 miljoen leden, en als voorzitter van de SBC Pastor’s Conference.
Pastor Graham diende als erevoorzitter van de Nationale Gebedsdag van 2015 en is momenteel lid van de Religieuze Adviesraad van president Donald Trump. Hij nam deel aan de Nationale Gebedsdienst in de Washington National Cathedral op de dag na de inauguratie.