吴起的军事思想主要集中于《吴子兵法》。在《吴子兵法》中，吴起主张把政治和军事结合起来，对内修明文德，对外做好战备，两者必须并重，不可偏废。在政治、军事并重的前提下，吴起更重视政治教化，用道、义、礼、仁治理军队和民众。吴起还从战争起因上将战争分为义兵、强兵、刚兵、暴兵、逆兵等不同性质，主张对战争要采取慎重的态度，反对穷兵黩武。

　　吴起主张兵不在多，要建立一支平时守礼法，战时有威势，前进时锐不可挡，后退时速不可追的军队。建立这样的军队，要选募良材，重用勇士和志在杀敌立功的人，为他们加官进爵，厚待他们的家人，让他们作为军队的骨干。对士卒的使用要因人而异，使其发挥各自的特长。要按照同乡同里编组，同什同伍相互联保，对部众严格管理。采取一人教十人，十人教百人…万人教三军的教战方法，严格训练。让士兵适应方阵、圆阵的变化以及掌握队列的前、后、左、右、坐、起、进、止等动作，熟悉金、鼓、旗、铃等指挥号令。前进有重赏，后退有重罚，赏罚必信。奖励有功者，勉励无功者，抚恤和慰问牺牲将士的家属。要选拔文武兼备、刚柔并用、安抚士众、威慑敌军、决断疑难的武将作为军队的主将。

　　吴起主张要根据不同国家不同的地理条件、政治状况、人民习俗、经济实力、军队素质和军阵阵法等特点，制定不同的军事策略，为此他针对六国不同的特点制定了不同的作战方针和战法。吴起还强调要摸清敌人的部署情况，选择其薄弱环节进行打击，为此他列出了八种不需要占卜吉凶就可出击、六种不需占卜不要与敌作战的情况。吴起还主张用兵要随机应变，为此他提出击强、击众、谷战、水战、围城等具体战法。此外，吴起还最早对养马和骑战做了专门的论述。