庆五年(1571年)被破格擢升为右佥都御史，巡抚宣府，在治理边疆事务方面非常有建树。万历二年(1574年)吴兑加兵部侍郎，兼右佥都御史。万历五年（1577年）吴兑代方逢时总都宣府、大同、山西军务。万历七年（1579年）吴兑被明神宗召还回京师，加右都御史。万历九年（1581年）以右都御史总督蓟、辽、保定军务，并兼任应天巡抚。因斩泰宁、速把该有功，封太子少保，进兵部尚书，并仍然兼任右都御史的职务。吴兑后来遭到御史魏允贞的弹劾而去官，魏允贞劾吴兑附高拱、张居正，结交宦官冯保、王继先。