吳國雄，廣東潮陽人，中***黨員。1961年中學畢業後考入南京信息工程大學（原南京氣象學院），學習天氣和動力氣象專業，1966年畢業。1967-1978年任甘肅省氣象局天氣預報工程師。1978年到 中國科技大學研究生院, 然後赴英國學習。1980-1983年到英國倫敦大學帝國理工學院物理系學習，獲物理學哲學博士學位。隨後，作為訪問科學家在英國歐洲中期天氣預報中心工作。1984年底回國後在中國科學院大氣物理研究所工作，翌年晉升為研究員，1989-1991年在美國普林斯頓大學地球流體實驗室任高級研究教授。1993年起任現職。1997年當選為中國科學院院士。2008年獲“何梁何利基金科學與技術進步獎”。2012年當選英國皇家氣象學會榮譽會員。2014年獲得陳嘉庚地球科學獎。