第一大画家，他的绘画具有独特风格。其山水画有变革之功，所画人物衣褶飘举，线条遒劲，人称莼菜条描，具有天衣飞扬、满壁风动的效果，被誉为吴带当风。他还于焦墨线条中，略施淡彩，世称吴装。作画线条简练，“笔才一二，象已应焉”，有疏体之称。传闻天宝年间，一天唐玄宗忽然想起蜀中嘉陵江山清水秀，妙趣横生，遂命吴道子乘驿传赴嘉陵江去写生。到了嘉陵江，吴道子漫游江上，纵目远眺，此地好山好水，一幕一景地掠过，当时的体会与感受，便深深铭记在心上，并没有绘制一张草图。当吴道子游览了嘉陵江的山山水水之后回到长安，玄宗问他绘画的情况时，他回答说：“臣无粉本，并记在心。”
玄宗命他在大同殿壁上绘画。吴道子不是将嘉陵江山水表面罗列一番，而是把握住嘉陵江一山一水、一丘一壑引人入胜的境界，即把这一带的山川壮丽优美与自然特色作了高度的概括，凝神挥笔一日而成，嘉陵江三百里的旖旎风光跃然纸上，玄宗看了啧啧称赞。在此之前，大画家李将军擅长山水画，也曾在大同殿壁上画嘉陵江山水，虽然画得也十分奇妙，但却“数月方毕”，不如吴道玄画得又快又好。因此，玄宗颇为感慨地说：“李思训数月之功，吴道玄一日之迹，皆极其妙也。”
可见吴道子画技高超，笔法娴熟。吴道子不仅善于画山水画，画动物也颇能传神。他在大同殿上曾画了五条龙，“麟甲飞动，每欲大雨，即生烟雾”，真是生龙活现。