建武二十年（44年），吴汉病危。刘秀亲临看望，并问吴汉后事。吴汉道：“臣愚昧无知，只愿陛下慎重不要轻易赦免罪犯而已。”吴汉去世后，刘秀赐谥号忠侯，并发北军五校、兵车、甲士为其送葬，效仿大将军霍光的丧礼。
吴汉性格好强、每次出征，刘秀都放心不下。诸将见战阵不利，有的便惶恐畏惧，失去斗志。而吴汉意气如常，正整理武器，审阅兵马。刘秀知道后叹道：“吴公差强人意，隐若一敌国矣。”
对“吴公差强人意，隐若一敌国矣”一语，近代王先谦《后汉书集解》一书引宋代王幼学解云：“谓（吴）汉甚发起人意思。”近人张相《诗词曲语辞汇释》引王幼学之说后亦加按语云：“然则‘差强人意’云者，乃‘甚强人意’之谓，非‘稍强人意’之谓也。”也就是说，刘秀这句话的意思是说：吴公颇能振奋人的意志，他的威望抵得上一国军队。
吴汉出征后，妻子在家购置田业。吴汉回来后，责备妻子道：“军师在外，官吏士卒供养不足，何必多买田宅？”于是尽数分给昆弟们和外家。
《后汉书》将吴汉与盖延、陈俊、臧宫同列一传，并评价道：
每当出师，朝受诏，夕即引道，初无办严之日。故能常任职，以功名终。及在朝廷，谨斤谨质，形于体貌。
论曰：吴汉自建武世，常居上公之位，终始倚爱之亲，谅由质简而强力也。子曰“刚毅木讷近仁”，斯岂汉之方乎！昔陈平智有余以见疑，周勃资朴忠而见信。夫仁义不足以相怀，则智者以有余为疑，而朴者以不足取信矣。
赞曰：吴公鸷强，实为龙骧。电埽群孽，风行巴、梁。
历代评价
邓禹：吴汉与邓弘俱客，苏弘称道之。禹数与语，其人勇鸷有智谋，诸将鲜及。
诸葛亮：治世以大德，不以小惠，故匡衡、吴汉不愿为赦。
虞世南：汉祖之臣，三杰是也；光武之佐，二十八将是也。岂得以邓禹、吴汉匹于张良、韩信者乎？
张说：光乘积学而善谋，求之古人，吴起、韩信敌也；师倩沈勇而能断，求之古人，彭越、吴汉类也；思齐忠壮而异材，求之古人，张飞、许褚等也。
张仲宣：汉有二十八将者，上应二十八宿也，或以文雅光国，邓禹有决胜之奇；或以武能威人，吴汉有绥边之略。功论树下，冯异之绩弥彰；冰结河中，王霸之诚尤着。
薛稷：恪居尔位，勤不告劳，则萧公堂堂，吴汉纠纠，冯豹伏於阁下，黄公宿於台上：忧国奉公，可以不谓忠乎？
司马光：吴汉为人，质厚少文，造次不能以辞自达，然沉勇有智略。
《十七史百将传》：“孙子曰：‘杀敌者，怒也。’汉激怒军士而破建军。又曰：‘屈人之兵，而非战也。’汉收守长而降五姓。又曰：‘军无粮食则亡。’汉兵食少而退败。又曰：‘我专而敌分。’汉与刘尚分屯，而光武大惊是也。”
朱熹：古之名将能立功名者，皆是谨重周密，乃能有成。如吴汉、朱然终日钦钦，常如对陈。须学这样底，方可。
陈元靓：广平为将，义激风雷。功扶火运，貌炳云台。封分四县，位列三槐。千载之后，名犹伟哉。
徐钧：智谋勇略已过人，况拥幽州突骑兵。拉朽摧枯功盖世，可令纵掠损威名。
归有光：光武承王莽之乱，奋迹南阳，恢复旧物，则有邓禹、吴汉、贾复、寇恂、马援、冯异、岑彭、来歙之徒宣其力。
王夫之：① 来歙也、祭遵也、寇恂也、吴汉也，皆出可为能吏、入可为大臣者也。
② 触其致死之心，徼幸而犹图一逞，未易当也。吴汉逼成都而取败，必然之势矣。
③ 光武所与兴者，南阳崛起之流辈，而其收河北以为根本，则唯得耿弇、寇恂、吴汉而大业定。
黄道周：吴汉为将，一心光武。说宠击郎，广阿从主。光武发兵，任汉军旅。苗曾阴速，汉先加斧。所发之兵，尽上幕府。建茂合兵，汉伤膝处。奋起击之，溃遁无数。后伐公孙，两营隔阻。帝闻大惊，败端立数。汉励诸军，衔枚复伍。八战八克，刺述于俎。传首长安，于国有补。
黄彭年：微必亲，暇必整，胜必防，败必律，毋轻其豫，毋怠其既，谨也，吴汉近之。
永平三年（60年），汉明帝命人绘二十八功臣像，挂于南宫云台，其中吴汉名列第二。
建中三年（782年），礼仪使颜真卿向唐德宗建议，追封古代名将六十四人，并为他们设庙享奠，当中就包括“大司马广平侯吴汉”。
宣和五年（1123年），宋室依照唐代惯例，为古代名将设庙，七十二位名将中亦包括吴汉。
北宋年间成书的《十七史百将传》中，吴汉位列其中
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