夹击孟恩远，令其屈服。被任命为黑龙江督军兼省长。此后七年，吴俊陞统治黑龙江省。内政手腕笨拙，而且图谋私利，贪欲强。同属奉系将领的张作相统治吉林省数年间，内政成绩突出。吴俊陞在黑龙江的统治与其形成鲜明的对比。
讨伐郭松龄.第一次直奉战争奉系被直系击败后的1922年（民国11年）6月8日，东三省议会推举张作霖任东三省保安总司令，吴俊陞和孙烈臣任副司令。吴俊陞以黒龙江军事训练处督办的身分参与奉系的军事改革。1924年（民国13年）9月第二次直奉战争中，吴被任命为第5军军长，负责巩固奉系