Flint stack in efter Wigan misslyckades med att rensa ett hörn för att lyfta Robins ovanför Blackburn på målskillnad.
David Perkins gick närmast Wigan i första halvan när hans curling skott från vinkeln på lådan träffade baren.
Fit-agin Bristol City-strejkaren Tammy Abraham nekades av hemmavårdaren Matt Gilks, medan Flint också gick bred.
Resultatet, tillsammans med Blackburns 2-2 dragning på Norwich, lämnar City fjärde från botten, medan Wigan är nu fyra punkter på drift av säkerhet med nio spel kvar att spela.
I en typiskt spänd botten-of-the-table möte, var chanserna på en premie som Wigan svarade på stadens starkare start genom att slå baren genom Perkins innan Omar Bogle tvingade en fin räddning från Frank Fielding.
Den besökande väktaren tipsade också en Gabriel Obertan huvudet runt stolpen innan Gilks kvävde Abrahams ansträngningar, på hans återkomst från en lårskada, i andra änden.
Bogle hade en snapshot sparad av Fielding efter pausen och Josh Brownhill sköt inches bred för City.
Men Flint avslutade slutligen stadens körning av sju matcher utan en seger tre minuter från slutet när han buntade hem från en gård efter Abraham hade varit oförmögen att konvertera från nära räckvidd.
Wigan boss Warren Joyce: "Det är ett grymt sätt att förlora ett spel. Vi har tittat på uppbyggnaden, det är inte ett hörn, och han är i en offside position ändå.
"Efter att ha sagt det tycker jag inte att vi spelade tillräckligt bra idag - även om vi inte förtjänade att förlora spelet.
"Vi lekte inte med tillräckligt med kvalitet eller tillräckligt med kör. Vi vann inte så många individuella strider som du skulle vilja vinna, och vi gav bort alltför många billiga frikicks, vilket saktar ner spelet och tar trycket av dem. "
Bristol City boss Lee Johnson: "Vi behövde det - den körning vi har varit på har inte varit bra, minst sagt. Jag är bara glad att få vinna som vi hade den biten av tur.
"Det var förmodligen inte ett hörn [för Flint mål] men vi fick det och under loppet av 90 minuter, vi var den bättre sidan. Vi hade chanser i första halvlek. Det är en enorm vinst och spelarna surrar - det är som en nattklubb i omklädningsrummet!
"Vi behöver den vinnande känslan tillbaka, speciellt idag, som hade en kopp sista känslan av det. Vi har bara nio matcher kvar och vi behövde vinna den."
Matchen slutar, Wigan Athletic 0, Bristol City 1.
Andra halvlek, Wigan Athletic 0, Bristol City 1.
Foul av Mikael Mandron (Wigan Athletic).
Joe Bryan (Bristol City) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Foul av Michael Jacobs (Wigan Athletic).
Lee Tomlin (Bristol City) vinner en frispark på vänsterkanten.
Hörnet, Bristol City. Förföljd av Jamie Hanson.
Foul av Omar Bogle (Wigan Athletic).
Bailey Wright (Bristol City) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Omar Bogle (Wigan Athletic) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Gary O'Neil (Bristol City).
Mål!  Wigan Athletic 0, Bristol City 1. Aden Flint (Bristol City) höger fotade skott från mitten av lådan till mitten av målet. Hjälpt av Tammy Abraham efter ett hörn.
Försök blockerat. Tammy Abraham (Bristol City) höger fotade skott från mitten av lådan är blockerad. Hjälpt av Aden Flint.
Hörnet, Bristol City. Förföljd av Dan Burn.
Hörnet, Bristol City. Förföljd av Dan Burn.
Försök blockerat. Lee Tomlin (Bristol City) höger fotade skott utanför lådan är blockerad.
Substitution, Wigan Athletic. Shaun MacDonald ersätter Stephen Warnock på grund av en skada.
Lee Tomlin (Bristol City) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Jamie Hanson (Wigan Athletic).
Hörnet, Bristol City. Förföljd av Jake Buxton.
Försök missade. Josh Brownhill (Bristol City) vänster fotade skott från mitten av lådan är nära, men missar till höger.
Korey Smith (Bristol City) vinner en frispark i defensiva halvan.
Foul av Mikael Mandron (Wigan Athletic).
Försening över. De är redo att fortsätta.
Försening i match (Bristol City).
Substitution, Wigan Athletic. Mikael Mandron ersätter Alex Gilbey.
Foul av Aden Flint (Bristol City).
Omar Bogle (Wigan Athletic) vinner en frispark på vänsterflygeln.
Substitution, Bristol City. Josh Brownhill ersätter David Cotterill.
Substitution, Bristol City. Callum O'Dowda ersätter Marlon Pack.
Försök missade. Aaron Wilbraham (Bristol City) huvud från mitten av lådan är högt och brett till vänster. Hjälpt av David Cotterill med ett kors.
Substitution, Wigan Athletic. James Weir ersätter Gabriel Obertan.
Försöket räddades. Omar Bogle (Wigan Athletic) header från höger sida av sex yard box sparas i nedre högra hörnet. Hjälpt av Michael Jacobs med ett kors.
Hörnet, Wigan Athletic. Förföljd av Aaron Wilbraham.
Hörnet, Wigan Athletic. Förföljd av Gary O'Neil.
Hörnet, Wigan Athletic. Sammankallad av Korey Smith.
Hörnet, Bristol City. Förföljd av Callum Connolly.
Försöket räddades. Omar Bogle (Wigan Athletic) vänster fotade skott från vänster sida av sex yard box sparas i det övre högra hörnet. Hjälpt av Michael Jacobs.
Substitution, Bristol City. Aaron Wilbraham ersätter Matty Taylor.
Foul av Jamie Hanson (Wigan Athletic).
Aden Flint gjorde en sen vinnare när Bristol City klättrade ut ur Championship relegationszonen med seger på andra kämpar Wigan.