在美國留學十年間，吳宓對19世紀英國文學，尤其是浪漫詩人作品，進行了深入的研究，下過相當的功夫，寫下了不少此方面的著述。
1921年，吳宓獲得哈佛大學文學碩士學位，他是白壁德（Irving Babbitt）「新人文主義」的堅實擁躉。
1922年，時在東南大學任教的吳宓與梅光迪、柳詒徵一起創辦《學衡》雜誌，吳宓任總編輯。《學衡》的宗旨是：「論究學術，闡求真理，昌明國粹，融化新知。」1928年，《學衡》改為雙月刊，到1933年停刊，共出七十九期。《學衡》後期，基本上由吳宓一人負責。吳宓曾自稱：「謂『《學衡》雜誌竟成為宓個人之事業』者，亦非誣也。」《學衡》於新舊文化中取徑獨異，自成一派。
吳宓撰寫有《中國的新與舊》、《論新文化運動》等論文，采古典主義，抨擊新詩，主張維持中國文化遺產的應有價值。吳宓也以中國的白璧德自任。
吳宓回憶同梅光迪的談話：「梅君慷慨流涕，極言我中國文化之可寶貴，歷代聖賢、儒者思想之高深，中國舊禮俗、舊制度之優點，今彼胡適等所言所行之可痛恨。昔伍員自詡『我能覆楚』，申包胥曰：『我必復之』。我輩今者但當勉為中國文化之申包胥而已，云云。」這次談話，吳宓極受感動，引諸葛亮《出師表》中「鞠躬盡瘁，死而後已」之句，表示其誓死捍衛傳統文化之決心。
吳宓反對白話文，他與胡適在一次宴會上相遇，胡適調侃道：「你們學衡派，有何新陰謀？」吳宓立即用文言文回敬：「欲殺胡適耳！」
一次吳宓上課時，談及文言文，一邊揮舞教鞭，一邊怒氣沖沖地說：「As long as Wu Mi lives，wenyanwen will never die！」（只要吳宓尚活一天，文言文決不會死亡！）
吳宓對新文化運動、五四運動很不以為然，他的日記中但凡提到新文化運動，便只有罵語，說新文學是「亂國文學」、「土匪文學」（1919年12月30日），說白話文學是「倒行逆施，貽毒召亂」（1920年2月12日），說「白話文學」、「易卜生」、「解放」是「牛鬼蛇神」、「糞穢瘡痂」。
1926年，吳宓回國後，到東南大學擔任外文系教授，講授西方文學和世界文學史等課程，並且常以希臘羅馬文化、基督教文化、印度佛學整理及中國儒家學說這四大傳統作比較印證。
吳宓是第一個向國內介紹「比較文學」概念的人，首開比較文學研究之先河，因此吳宓被視為研究中西比較文學的先驅者。
吳宓喜愛的中國詩人是杜甫、李商隱和吳梅村，西方詩人是拜倫、安諾德、羅塞蒂。
1936年，外語系學生紀雲秀的畢業論文翻譯了外國小說《痴情的愛》，吳宓為該文批語如下：「此劇中Christine以一貧女而戀愛一登徒子，自無幸果。劇中主角Christine痴於情，Mizi富虛榮心，Theodore與Fritz雖同為紈絝子弟，但Theodore較Fritz富於理智，態度冷靜。此劇場面緊張，趣味生動。譯筆甚能表達劇中之情態，對話流利。」吳宓的批語用毛筆小楷書寫，雋秀工整，鈐有朱文「吳宓」方印。這年外文系學生石淑宜的論文，翻譯了外國小說《但尼斯哈加蒂之妻》，吳宓亦用硃筆認真批閱，有眉批，也有夾批，字跡細密清秀，多就所感而批。
吳宓治學態度嚴謹認真，書寫多為正楷蠅頭小字，雋秀工整，上面常用硃筆密密圈點、修改。
吳宓記憶力驚人，許多文學史大事，甚至作家生卒年代他都脫口而出，毫無差錯。據說，吳宓不僅能用多種語言背誦許多西方文學名作，甚至整篇的莎士比亞的劇本都能全篇背誦。
吳宓常聽其他教授講課，態度認真。劉文典上課，吳宓坐在後排認真聽講。劉文典講到得意處便問吳宓：「雨僧兄以為何如？」吳宓恭敬起立而答：「高見甚是，高見甚是。」
1942年8月，國民政府教育部聘吳宓為英國文學部聘教授，同時獲得「部聘教授」殊榮的還有與吳宓一起並稱「哈佛三傑」的陳寅恪（歷史）、湯用彤（哲學）。後吳宓又被聘為教育部學術審議委員會審議委員。
在西南聯大外文系，吳宓主要講授世界文學史、歐洲文學史、古代希臘、羅馬文學史、新人文主義、文學與人生、翻譯課、中西詩之比較等課程。吳宓給研究生上課的課程有：雪萊研究、西方文學批評、比較文學等。