在美国留学十年间，吴宓对19世纪英国文学，尤其是浪漫诗人作品，进行了深入的研究，下过相当的功夫，写下了不少此方面的著述。
1921年，吴宓获得哈佛大学文学硕士学位，他是白壁德（Irving Babbitt）“新人文主义”的坚实拥趸。
1922年，时在东南大学任教的吴宓与梅光迪、柳诒徵一起创办《学衡》杂志，吴宓任总编辑。《学衡》的宗旨是：“论究学术，阐求真理，昌明国粹，融化新知。”1928年，《学衡》改为双月刊，到1933年停刊，共出七十九期。《学衡》后期，基本上由吴宓一人负责。吴宓曾自称：“谓‘《学衡》杂志竟成为宓个人之事业’者，亦非诬也。”《学衡》于新旧文化中取径独异，自成一派。
吴宓撰写有《中国的新与旧》、《论新文化运动》等论文，采古典主义，抨击新诗，主张维持中国文化遗产的应有价值。吴宓也以中国的白璧德自任。
吴宓回忆同梅光迪的谈话：“梅君慷慨流涕，极言我中国文化之可宝贵，历代圣贤、儒者思想之高深，中国旧礼俗、旧制度之优点，今彼胡适等所言所行之可痛恨。昔伍员自诩‘我能覆楚’，申包胥曰：‘我必复之’。我辈今者但当勉为中国文化之申包胥而已，云云。”这次谈话，吴宓极受感动，引诸葛亮《出师表》中“鞠躬尽瘁，死而后已”之句，表示其誓死捍卫传统文化之决心。
吴宓反对白话文，他与胡适在一次宴会上相遇，胡适调侃道：“你们学衡派，有何新阴谋？”吴宓立即用文言文回敬：“欲杀胡适耳！”
一次吴宓上课时，谈及文言文，一边挥舞教鞭，一边怒气冲冲地说：“As long as Wu Mi lives，wenyanwen will never die！”（只要吴宓尚活一天，文言文决不会死亡！）
吴宓对新文化运动、五四运动很不以为然，他的日记中但凡提到新文化运动，便只有骂语，说新文学是“乱国文学”、“土匪文学”（1919年12月30日），说白话文学是“倒行逆施，贻毒召乱”（1920年2月12日），说“白话文学”、“易卜生”、“解放”是“牛鬼蛇神”、“粪秽疮痂”。
1926年，吴宓回国后，到东南大学担任外文系教授，讲授西方文学和世界文学史等课程，并且常以希腊罗马文化、基督教文化、印度佛学整理及中国儒家学说这四大传统作比较印证。
吴宓是第一个向国内介绍“比较文学”概念的人，首开比较文学研究之先河，因此吴宓被视为研究中西比较文学的先驱者。
吴宓喜爱的中国诗人是杜甫、李商隐和吴梅村，西方诗人是拜伦、安诺德、罗塞蒂。
1936年，外语系学生纪云秀的毕业论文翻译了外国小说《痴情的爱》，吴宓为该文批语如下：“此剧中Christine以一贫女而恋爱一登徒子，自无幸果。剧中主角Christine痴于情，Mizi富虚荣心，Theodore与Fritz虽同为纨绔子弟，但Theodore较Fritz富于理智，态度冷静。此剧场面紧张，趣味生动。译笔甚能表达剧中之情态，对话流利。”吴宓的批语用毛笔小楷书写，隽秀工整，钤有朱文“吴宓”方印。这年外文系学生石淑宜的论文，翻译了外国小说《但尼斯哈加蒂之妻》，吴宓亦用朱笔认真批阅，有眉批，也有夹批，字迹细密清秀，多就所感而批。
吴宓治学态度严谨认真，书写多为正楷蝇头小字，隽秀工整，上面常用朱笔密密圈点、修改。
吴宓记忆力惊人，许多文学史大事，甚至作家生卒年代他都脱口而出，毫无差错。据说，吴宓不仅能用多种语言背诵许多西方文学名作，甚至整篇的莎士比亚的剧本都能全篇背诵。
吴宓常听其他教授讲课，态度认真。刘文典上课，吴宓坐在后排认真听讲。刘文典讲到得意处便问吴宓：“雨僧兄以为何如？”吴宓恭敬起立而答：“高见甚是，高见甚是。”
1942年8月，国民政府教育部聘吴宓为英国文学部聘教授，同时获得“部聘教授”殊荣的还有与吴宓一起并称“哈佛三杰”的陈寅恪（历史）、汤用彤（哲学）。后吴宓又被聘为教育部学术审议委员会审议委员。
在西南联大外文系，吴宓主要讲授世界文学史、欧洲文学史、古代希腊、罗马文学史、新人文主义、文学与人生、翻译课、中西诗之比较等课程。吴宓给研究生上课的课程有：雪莱研究、西方文学批评、比较文学等。