光緒十五年(1889)中進(jìn)士，選庶吉士，授工部主事。光緒十八年，其父病故，回家守制。其間，正遇鄧海山、羅鳳岡領(lǐng)導(dǎo)哥老會(huì)在大安里起義，兆蕃招募鄉(xiāng)勇500余名協(xié)助萍鄉(xiāng)知縣守城。二十一年，萍鄉(xiāng)發(fā)生百年不遇的大旱，饑民遍野。其時(shí)兆蕃正返鄉(xiāng)辦事，見狀只身赴金陵(今南京)，求見兩江總督劉坤一，面陳慘狀，請(qǐng)求賑濟(jì)。劉坤一發(fā)庫(kù)銀數(shù)萬兩，并函示贛省接濟(jì)。當(dāng)時(shí)正在上海為官的黃愛堂聞知家鄉(xiāng)遭災(zāi)，亦請(qǐng)撥款賑濟(jì)。喻、黃合力在萍鄉(xiāng)城內(nèi)設(shè)立籌荒局，身任其事，不辭辛勞，萍鄉(xiāng)數(shù)十萬饑民得以活命。

光緒二十九年(1904)，補(bǔ)浙江寧波知府。組織民眾圍海造田、發(fā)展海運(yùn)，因功升道員銜，予二品頂戴。創(chuàng)立寧波教育會(huì)，統(tǒng)一教育權(quán)，改月湖書院孝廉堂為師范，創(chuàng)辦法政學(xué)校，并將村塾教師和本地的一些優(yōu)秀人才集中起來，教授學(xué)生。此舉引起當(dāng)?shù)厥嘏f紳士反對(duì)，但兆蕃不為所動(dòng)，提倡公立、私立并舉，辦學(xué)校300余所。離開寧波時(shí)，百姓為兆蕃建立去思碑，在道臺(tái)衙門后樂園址建學(xué)社，取名喻齋以紀(jì)念。三十二年，調(diào)補(bǔ)杭州知府。八月，升寧紹臺(tái)海防兵備道。其間，海門民眾與外國(guó)傳教土發(fā)生沖突，喻兆蕃頂住壓力，義正辭嚴(yán)地進(jìn)行交涉，使事件得以解決。次年任浙江布政使，浙江當(dāng)時(shí)正在修筑鐵路，但款項(xiàng)緊缺，他上下周旋，問題得以解決。不久因母逝回家守孝，其間開辦學(xué)校，啟發(fā)民智。光緒三十一年，與萍鄉(xiāng)富紳籌3萬兩白銀，組成萍鄉(xiāng)瓷業(yè)有限公司。著有《既雨軒文抄》《既雨軒詩(shī)抄》《問津錄》。