1918年（民国7年）毕业于南京高等师范学校体育专修科，毕业后曾留校任教并任暨南大学体育教员，后继续学业，1921年南京高等师范学校改为国立东南大学，1924年毕业于体育系，获学士学位。同年，江苏教育厅首次设立了一个体育专业的官费留学名额，吴以优异成绩考取，赴美国留学，先入芝加哥大学攻人体解剖和生理学，后入哥伦比亚大学研究院攻体育，获硕士学位。
1932年（民国21年）被聘为第一次全国体育工作会议的筹备委员，参与起草国民政府的体育法规，担任了教育部体育指导委员会常委，参与体育的重大决策。
1949年中央大学改名南京大学，吴蕴瑞仍任南京大学体育系主任。
1952年全国高校院系调整，南京大学体育系调往上海，与华东师范大学、金陵女子大学等院校的体育系科组建华东体育学院。吴蕴瑞奉命前往上海，同年11月被任命为华东体育学院首任院长，1956年2月华东体育学院改称上海体育学院，吴继任院长。
此外，吴蕴瑞还参加了全国和地方的体育行政和社团的领导工作，先后担任过中华全国体育总会筹委会副主任，中华人民共和国体育运动委员会委员，中华全国体总副主席、上海体育分会主席，第一届中国体操协会主席，上海市体委副主任等职。
1976年逝世。