破格提拔为侍讲学士。同治十年（1871年），代理湖南布政使。同治十二年（1874年）十二月，升湖北巡抚。同治十三年九月（1874年10月）, 任安徽巡抚，又迁江苏巡抚。光绪三年（1877年）十一月，因江北旱灾严重，且山东、安徽灾民流向苏州、常州，清廷命沈葆桢、吴元炳截留漕粮一万石，酌情使用从苏郡丰备仓储备赈灾，并组织疏浚高河、盐运河，以工代赈。光绪五年（1879年）三月，沈葆桢入觐，吴元炳代理两江总督，并督办通商事务。光绪七年（1881年）五月，又因本生母去世，丁忧离职。光绪十年（1884年），吴元炳入