Dalam surat telegram Kapolri Jenderal Pol. Timur Pradopo, Inspektur Jenderal Tito diangkat menjadi Kepala Polda Papua pada 3 September 2012 menggantikan pejabat lama, Irjen Pol Bigman Lumban Tobing. Namun, secara resmi baru aktif pada 27 September 2012.<ref>[http://www.tempo.co/read/news/2013/09/26/063516781/Disebut-Dapat-Duit-Labora-Ini-Kata-Jenderal-Tito Disebut Dapat Duit Labora, Ini Kata Jenderal Tito]</ref> Padahal Polda Papua saat itu (2012) hanya memiliki satu Polda untuk Pulau Papua yang begitu besar, ini berbeda dengan Pulau lain yang memiliki beberapa Polda. Dengan demikian banyak harapan dan tanggung jawab besar dipikulkan kepada Irjen Pol. Tito Karnavian yang saat itu masih berusia 47 Tahun.
Menurut Komisioner [[Kompolnas]], [[Hamidah Abdurrachman]], selama Irjen Pol Tito Karnavian menjabat sebagai Kapolda Papua, sejumlah penembakan misterius masih terus terjadi. Bahkan kontak tembak antar-pasukan dan kelompok separatis juga marak. Namun jumlah penembakan tersebut bisa ditekan. "Dia mempunyai prestasi yang bagus di Papua. Meskipun tidak semua bisa diselesaikan karena permasalahan Papua rumit dan begitu banyak," ujar Hamidah.<ref name=merdeka>[http://www.merdeka.com/peristiwa/kapolda-papua-irjen-tito-karnavian-dirotasi-jadi-asrena-polri.html Kapolda Papua Irjen Tito Karnavian dirotasi jadi Asrena Polri]</ref>
Jauh setelah tidak menjabat Kapolda Papua dan terjadi kegaduhan politik di DPR akhir tahun 2015, akibat rekaman pembicaraan kasus pemufakatan jahat Mantan Ketua DPR terhadap PT Freeport bulan November 2015, nama Tito Karnavian disebut dalam rekaman yaitu yang berhubungan dengan Pilpres 2014 dalam kapasitasnya sebagai Kapolda Papua<ref>[http://politik.news.viva.co.id/news/read/706740-tito-karnavian-ikut-disebut-sebut-dalam-rekaman "Nama Tito Karnavian ikut disebut-sebut dalam Rekaman"]</ref>. Tito pun membantah dan mengatakan bahwa dia pernah membicarakan Freeport tetapi konteksnya berbeda, yaitu kepada Menteri ESDM Sudirman Said dalam saran pengamanan Freeport<ref>[http://www.cnnindonesia.com/politik/20151202190559-32-95573/tito-karnavian-saya-dengar-rekaman-freeport-tak-terlibat/ "Tito Karnavian: Saya dengar rekaman Freeport, Tak terlibat"]</ref>
