表致仕，高宗准许，加爵濮阳郡开国公，食邑二千户。总章元年十月廿九日(公历668年12月8日)薨于雍州万年县胜业里府第，年七十八。高宗下诏追赠为使持节都督代、忻、朔、蔚四州诸军事、代州刺史，谥号曰忠公，陪葬于唐太宗昭陵。吴黑闼夫人河南陆氏，北魏建安贞王陆馛的后裔，北周处士陆仁同之女。有子右金吾卫将军、上柱国、开国子吴师盛；姚州都督、上柱国吴师；蓬州刺史、上柱国吴琬。
碑铭.《吴广碑》，全称《大唐故使持节八州诸军事洪州都督上柱国濮阳郡开国公吴府君之碑并序》，刻于总章二年(669年)