1964年以來,吳家瑋在物理研究方面發表了120篇論文及著作;在量子多體理論、統計力學、液晶、低溫物理、及表面物理上,都作了不少貢獻。在他指導下研究結業的博士生及博士後研究員達25人。吳家瑋曾獲頒給多種榮譽及獎狀,反映他在學術上的成就及公職上的貢獻。其中包括Alfred P. Sloan Research Fellow、美國物理學會會士、加州科學院榮譽院士、中國科學院物理研究所、復旦大學、深圳大學、和北京大學的名譽教授、聯合國協會的羅斯福夫人人道獎、舊金山市的金鑰匙,及由舊金山市長命名的「吳家瑋日」。
1984至1986年間,擔任全美華人協會總會會長。1991年,獲得華盛頓大學頒發的傑出校友獎。1995年,喬治城學院(英语:Georgetown University College of Arts & Sciences)向他頒發了文學博士的榮譽學位;同年被深圳市政府命名爲深圳市榮譽市民。1996年,獲得明尼蘇達大學頒發的國際傑出服務獎、華盛頓大學的理學博士榮譽學位、及英國女皇頒授的CBE榮銜。2000年,獲香港特別行政區政府頒授金紫荊星章。2001年,獲法國總統頒授騎士勛章「Chevalier de la Légion d'Honneur」。2008年,獲香港浸會大學頒授榮譽人文學博士學位。2010年,獲澳門科技大學頒授榮譽博士學位。2011年,獲澳門大學頒授榮譽社會科學博士學位。