中國理論原子核子物理學傢，物理教育傢。生於北京，卒於長春。原籍江西宜黃。1944年畢業於同濟大學機械系，後在校任助教。1947～1951年在美國伊利諾伊大學攻讀物理學，1951年獲哲學博士學位。回國後，歷任大連工學院應用物理系教授(1951～1952)、東北人民大學（今吉林大學）物理系教授、系主任(1952)。1980年當選為中國科學院學部委員（院士）。
在攻讀博士期間，吳式樞將剛提出的核殼層模型應用於研究μ子吸收和光核反應，其成果被人們稱為“吳模型”。1955年，他最先研究瞭兩個自旋波函數系統。20世紀60年代開始，在原子核多體理論方面開展系統研究，70年代最早在格林函數中引入非線性方法，特別對核自洽場理論進行瞭系統研究。80年代起提出瞭有限溫雙時格林函數不可約頂角算符的系統方法及其嚴格表達式。在三維相對論兩體波動方程方面，吳式樞也有獨到研究。
20世紀70年代初，吳式樞為大慶油田解決瞭水淹層的物理判斷方法，70年代中期，又組建瞭中國核數據中心。