他在语言文字领域的贡献主要体现在汉语方言的调查与研究和语音学及实验语音学的研究两个方面。他的研究工作大致可分为两个阶段：早期主要从事汉语方言及少数民族语言的调查与研究工作。曾对湖北省、湖南省的方言进行调查，著有《湖北方言调查报告》（合作，商务印书馆，1948年）、《湖南方言调查报告》（合作，台湾，1974年）。此外，还对广西壮族自治区武鸣的壮语进行调查，撰写了《调查西南民族语言管见》（《西南边疆》1938年第1期）、《武鸣壮语中汉语借字的音韵系统》（《语言研究》1958年第3期）等。《湖北方言调查报告》在我国方言学史上占有一定的地位，具有较高的学术价值。其中对湖北方言的调查材料系统而完整，审音精细，描述详尽，配有比较清晰的音档，绘制了全省方言地图，既注意到方言词类的差别，也突出了语音的特点，为后来的方言的调研工作提供了重要的参考与借鉴，堪称后来方言调查报告的一个楷模。《武鸣壮语中汉语借字的音韵系统》一文则对研究西南方言和粤方言以及壮语、双语的研究都具有重要的参考价值。20世纪60年代以后，为他的后期研究阶段，主要从事实验语音学的研究，发表了不少论著。他以声学实验研究为基础，从语言学角度对语音进行分析，以揭示语音的生理和物理特性等，为相关的理论研究与应用科学技术提供必要的参考数据，同时也为完善和发展实验语音学的理论做出了贡献。

《湖北方言调查报告》一书，材料系统完整，并全部配有较清晰的音档，可为方言调查报告的一个模型。其突出特点是材料丰富，审音精细，对音韵特点的描写与说明极为详尽，并注意与古今音的对比，使人对湖北方言的全貌有较为全面的了解，同时湖北各地的不同特点也有较深的印象。特别是湖北方言地图的绘制，不仅突出语音特点的描绘，也注意到方言词类的差别。这部报告不仅为我们研究湖北方言提供了丰富的资料，也为我们今天方言的调查与研究提供了重要的参考和借鉴，在方言学研究领域内具有一定的学术价值。

六十年代以来，吴宗济主要从事实验语音学的研究工作。在这方面，他发表了不少论著。1961年他曾以齐鲁的笔名发表了《谈谈现代语音实验方法》（上、下）。 《普通话语图参考册》一书，是吴宗济编写、语言研究所语音研究室的部分研究人员协助而成的。

吴宗济在实验语音学方面的论著都是在声学实验的基础上，着重从语言学角度来分析语音，揭示语音的――特别是普通话语音的生理、物理特性，为语言学研究及言语工程（如通讯工程等），提供必要的数据。同时他还提出了自己的观点和理论，为逐渐探索出我国自己的实验语音学理论作出了应有的努力和贡献。

《湖北方言调查报告》（与赵元任、丁声树、杨时逢、董同和合作） 商务印书馆1948年出版

《普通话发音图谱》（与周殿福合作） 商务印书馆1963年出版

《湖南方言调查报告》（与赵元任、丁声树、杨时逢、董同和合作） 台湾1974年出版

《普通话发音图谱》（合作，商务印书馆，1963年）

《普通话语图参考册》《普通话单音节语图册》（合作，中国社会科学出版社，1986年）

《谈谈现代语音实验方法》（上、下，《中国语文》1961年第10、11期合刊，第12期）

《一种分析语音的重要仪器——语图仪综述》（《科学仪器》1963年第1卷第3期）

《普通话元音和辅音的频谱分析及共振峰的测算》（《声学学报》1964年第1卷第1期）

《汉语普通话辅音声学特性的初步分析》（《四机部一所电子技术会议录》）

《实验语音学知识讲话》（合作，《中国语文》1979年第1、2、4、5、6期）

《普通话辅音声学特征的几个问题》（合作，《第二届全国声学学术会议论文摘要》）

《什么叫“区别特征”》（《国外语言学》1980年第1期）

《试论汉语普通话语音区别特征及其相互关系》（《中国语文》1980年第5期）

《实验语音学与语言学》（《语文研究》1981年第2期）

《普通话“语调”规则初探》（1981年）

《普通话语调的实验研究——兼论现代汉语语调规则问题》（1981年）等。