立中央政治学校教授、庐山及峨眉两军官训练团政治教官。西安事变后，1937年1月，与王化一赴西安，劝说东北军将领服从中国国民党中央。1938年至1940年间，吴瀚涛任监察院秘书长、第一战区巡察团主任委员。1945年4月25日至6月26日期间，吴瀚涛随宋子文带队的中国代表团参加在美国旧金山举行的联合国国际组织会议，并参与起草《联合国宪章》。1945年9月，任合江省政府主席兼中将保安司令，但未接收，留守沈阳并于1947年11月兼任国民政府主席东北行辕政务委员会委员，后任东北剿匪总司令部秘书长。辽沈战役沈阳陷落