后漢末年，吳廷祚在后漢樞密使、檢校太保郭威身邊任親兵將領(lǐng)。后周天順元年(951年)，郭威即位為周太祖，吳廷祚由于跟隨周太祖征戰(zhàn)及擁立登極有功，授莊宅副使，又遷內(nèi)軍器庫使、懷州知州、皇城使、鄆州知州等職。郭榮即位為周世宗，吳廷祚又深被重用，遷羽林將軍內(nèi)客省使。周世宗北征，使吳廷祚宣徵北院使權(quán)西京留守、判河南府事，管理軍隊(duì)器材、民政事務(wù)。部隊(duì)軍需。顯遵四年(957年)五月，吳廷祚任宣徽南院使權(quán)西京留守、判開封市。此年六月，鄭州原武縣一帶黃河決口，周世宗又派吳廷祚征發(fā)2萬民夫塞堵所決之處。吳廷祚在后周時(shí)的作為，被當(dāng)時(shí)任殿前都點(diǎn)檢的趙匡胤深深看重。

　　趙匡胤推翻后周，建立北宋王朝后，于建障元年(950年），任命吳廷祚為樞密使加同中書門下二品。這年四月，后周昭義節(jié)度使李筠占據(jù)澤州，潞州起兵反抗宋朝。宋太祖聽從了吳廷祚的意見，誘李筠于澤州之南，大敗其軍。九月，后周淮南節(jié)度使李重進(jìn)起兵反宋，吳廷祚任留守東京兼管理開封府事。十一月，宋太祖攻破揚(yáng)州，李重進(jìn)敗死。

　　建隆三年(969年)夏天，宋太祖下詔任命吳廷祚為雄武軍節(jié)度使，赴秦州上任。秦州下轄成紀(jì)、天水、隴城、清水4縣(今甘肅天水周圍)。成紀(jì)縣夕陽鎮(zhèn)西北有大片原始森林，多產(chǎn)木材。前任知州高昉，曾在這里設(shè)立了采造機(jī)構(gòu)，因此地與西夏交接，常發(fā)生本地土人、西夏兵民與宋軍士兵搶奪木材事。在吳廷祚來之前，高昉就捕獲了土人酋長(zhǎng)尚波于，使宋軍與土人關(guān)系緊張。吳廷祚上任，將此地情況向宋太祖做了洋細(xì)匯報(bào)，釋放了尚被于。免其罪。并贈(zèng)送物品給土人與西旦人。三方關(guān)系始和解，這年秋天．這一帶西夏人與土人全部歸附了宋朝。

　　乾德二年（964年)，吳廷祚改任永興軍(今陜西西安一帶)節(jié)度使。開寶四年(971年)，吳廷祚去開封祝賀宋太祖壽誕，不久，身患重病。宋太祖親自去看望他，讓太醫(yī)用珍貴藥草醫(yī)治，并派中使王繼恩日夜守候，但診治無效，卒于家，贈(zèng)侍中。