吕荣寰受土肥原贤二劝诱，参加满洲国建国工作。翌年，他就任哈尔滨市市政筹备所所长。满洲国成立后的1933年（大同2年）7月，他任哈尔滨特别市市长兼东省特别区公署长官。翌年1月，东省特别区公署改组为北满特别区公署，他任该公署行政长官。翌年11月，他兼任滨江省省长（12月正式就任）。1935年（康德2年）5月，他升任民政部大臣兼国道会议副议长。翌月，他兼任帝室大典委员会委员。翌年，他兼任恩赏会议议定官。1937年（康德4年）5月，他任实业部大臣。7月，部门改组，他任产业部大臣。1940年（康德7年）5月，