泾县人。毕业于南京中央大学。学生时代参加由王昆仑主持的进步团体“南京读书会”。抗战时任第七战区政治委员秘书，带领平津学生组织的工作队，开展抗日宣传活动。“皖南事变”后，他与其他民主人士共同发起成立中国民主革命同盟，积极开展国民党民主派运动。1945年国民党民主派成立三民主义同志联合会，吴任中央委员。    

    1947年吴茂荪赴美入哥伦比亚大学进修国际关系学，并在旅美中国和平民主联盟任职。内战开始后，他全力投入反内战、反独裁、反卖国的民主运动。1949年初，中国国民党革命委员会成立，在美国设立分会，吴被选为上述两个组织的执行委员，协助冯玉祥开展工作。同年7月他代表冯玉祥赴香港参加民革中央工作。12月随李济琛赴东北解放区，1949年1月参与李济琛等35人发表对时局的宣言。同年二月参加新政协会议的筹备工作，出席了全国第一届政协。

    建国后，吴被选为二、三届全国人大代表、法案委员会委员、第五届全国政协常委，历任外交学会秘书 、副会长，中国人民保卫世界和平委员会副秘书长，多次出席国际会议，1984年被选为各国议会联盟理事会理事。在长期外事活动中，为发展我国与各国议会和民间友好合作，促进世界和平与进步，作出了卓越贡献。