1977年1月，吴建平本科毕业于清华大学电子工程系；1977年1月至1993年12月，任清华大学计算机科学与技术系讲师；1997年7月，博士毕业于清华大学计算机科学与技术系； 1994年6月至2012年3月，任清华大学信息网络工程研究中心主任；2006年2月起，先后任信息科学与技术国家实验室（筹）副主任，下一代互联网核心网国家工程实验室主任，清华大学信息科学技术学院副院长、计算机科学与技术系主任，清华大学网络科学与网络空间研究院院长、信息化技术中心主任。
吴建平长期从事计算机网络技术研究、工程建设和人才培养。