濂回国，到芦汉铁路稽查部任职。光绪二十八年（1902年），任驻法国使馆秘书。光绪二十九年（1903年），任驻日斯巴尼亚使馆代办。后来，吴宗濂升任外务部左参政、右丞，随后又任英、法、比、义、德五国留学生监督。宣统元年（1909年），出任驻义大利钦差大臣。辛亥革命后，吴宗濂继续留任，改称驻义大利公使。吴宗濂在西欧各国使馆任职时，曾受孙中山委托，在英国、法国、意大利、比利时等国筹集巨款，以建设中国的三大铁路干线。孙中山还手订了筹款原则：“一、事权不落外人之手，不碍主权；二、用中国铁路总公司名义而不用国家名义借