长期从事泌尿外科的临床治疗和科研工作，是中国泌尿外科的先驱者之一，在肾结核对侧肾积水和肾上腺髓质增生研究中有独创性见解。1957年首创用输精管结扎并用精囊灌注术，增强了避孕效果，是我国男性节育技术的奠基人。50年代，首先提出的肾结核对侧肾积水的概念，被国内外公认为“在临床上有极重大的意义”，并率先利用回盲肠行膀胱扩大术治疗膀胱挛缩取得成功，到70至80年代国外才作为最新方法介绍给公众。60年代设计了特殊的导管改进前列腺增生的手术，使手术出血量大为减少，手术时间缩短，被称为“吴氏导管”。1977年提出的“肾上腺髓质增生”是一个独立的疾病，被收进1979年《美国泌尿外科年鉴》。1995年“吴阶平泌尿外科医学基金会”在北京成立。

　　从1968年开始，曾担任中央多位高级领导人的医疗小组组长。60年代，受周总理的委托，曾先后11次为5个国家元首进行治疗。仅为印尼总统苏加诺就治疗过5次。为此，1965年1月被苏加诺总统授予“伟大公民”二级勋章。曾先后7次获得全国性的科学技术奖。1984年获得巴黎红宝石荣誉奖章。1987年又获得巴黎红宝石最高荣誉奖章。1992年6月8日─16日作为大陆七位杰出的科学家之一，到台湾进行了学术交流。1993年8月获首届中华人口奖科学奖。1993年12月被比利时皇家医学科学院授予“比利时皇家医学科学院荣誉勋章”，以表彰其在医学领域的杰出成就。1995年10月被香港外科医学院授予荣誉院士称号。1996年7月被英国爱丁堡皇家外科医师学院授予荣誉院士称号。1997年9月获何梁何利基金科学与技术进步奖（医学奖）。还曾荣获世界卫生组织授予的金质奖章，以表彰其在控制吸烟方面的成绩。

　　主编有《泌尿外科学》、《外科学》、《泌尿外科进展》等，发表有影响的医学著作150篇，出版医学书籍21部。2000年1月，《吴阶平文集》由山东科学技术出版社出版。