原籍江苏吴县。生于天津，卒于上海。在上海读小学和中学时是学校业余戏剧活动的积极分子。1929年，毕业于上海城东女子学校国画科。1934年被导演蔡楚生发现，在影片《新女性》中扮演女子中学校长。1936年加入明星影片公司二厂，之后相继出演了《压岁钱》（1937）、《十字街头》（1937）、《社会之花》（1937）等8部影片，扮演了多种不同类型的角色。抗日战争全面爆发后，随上海影人剧团到重庆，在中国电影制片厂参加了《火的洗礼》（1940）、《青年中国》（1940）和《塞上风云》（1940）等影片的拍摄，同时在中华剧艺社参加了30多个中外剧目的演出，表演技艺有了很大提高。

抗日战争胜利后，回到上海。1947年，先后出演了史诗影片《八千里路云和月》和《一江春水向东流》，后加入昆仑影业公司。1948年，出演了《万家灯火》，在影片中饰演胡智清的母亲。1949年，先后出演了《希望在人间》《乌鸦与麻雀》《三毛流浪记》，并凭借《乌鸦与麻雀》获文化部1949～1955年优秀影片奖个人一等奖。1950年，出演了《武训传》。1955年，出演了《宋景诗》。1959年，出演了喜剧片《今天我休息》。1987年，出演了《男人的世界》。1993年，出版了著作《回首忆当年》。

吴茵擅长扮演中老年妇女形象，她在塑造人物时从生活出发，根据历史背景、社会环境、人物的关系以及内心世界，赋予角色不同的神态、步履、手势和语言。1991年，获第3届中国电影表演艺术学会奖特别荣誉奖。2005年，被评为中国电影百年百位优秀演员之一。她出演的重要影片还有《遥远的爱》（1947）、《大团圆》（1948）、《我们夫妻之间》（1951）、《春催桃李》（1961）、《球迷》（1963）、《家庭问题》（1964）、《这不是误会》（1982）等。

《一江春水向东流》剧照

《乌鸦与麻雀》海报