原名吴存虎。陕西省韩城县(今韩城市)乔子玄乡马村人。1936年参加红军，任中共中央军事委员会第四科战士。1937年2月任红军前敌指挥部战士、文书。全国抗日战争时期，随部队编入八路军第一一五师。1937年12月加入中国共产党。1938年3月任第一一五师第六八五团连队文化教员。1939年5月第六八五团与山东微山湖地区抗日武装合编为苏鲁豫支队,任支队第一一大队政治处技术书记，第一大队连政治指导员。1940年苏鲁豫支队改编为八路军第一一五师教导第一旅，再改编为八路军第五纵队第一支队以后，仍任连队政治指导员。1941年2月八路军第五纵队改编为新四军第三师，任第三师第七旅营特派员，第十九团第二营干事，第十九团第一营政治 教导员、营长。1945年8月任第十九团副参谋长。

抗战胜利后，新四军第3师奉命率四个旅(7、 8、10旅和独立旅)暨三个特务团三万五千人挺进东北，吴纯仁先后任7旅19团参谋长、副团长，东北民主联军第六纵队16师46团团长。在三下江南战役的焦家岭战斗中，吴纯仁率部连续七次向敌人的重要据点发起进攻，经过两昼夜的激战，全歼守敌，受到东北民主联军首长的高度评价。在吉林省德惠县五家子战斗中，吴纯仁面对冲破前沿阵地的敌坦克，毫不畏惧，果断指挥一个班的兵力，用集束手榴弹、炸药包炸毁敌坦克三辆，首创东北战场上步兵歼灭坦克的先例，东北民主联军总部为他记大功一次。在辽沈战役聚歼廖耀湘兵团的战斗中，吴纯仁率部前仆后继，英勇拼杀，歼灭敌人一个营，抢占了战略要地，扼制住廖耀湘兵团逃回沈阳的退路，为全歼廖耀湘兵团创造了条件，获东北野战军通令嘉奖。吴纯仁就是这样一个在打硬仗、打恶仗中成长起来的军事指挥员! [

全国解放战争时期，参加辽沈、平津、广东、广西等战役。中华人民共和国成立后，任副师长、代师长、师长，海南军区副司令员、代司令员，广州军区参谋长、副司令员，福州军区副司令员。1961年晋升少将军衔。荣获八一奖章、二级独立自由勋章、二级解放勋章和一级红星功勋荣誉章。是中共第九届中央候补委员，第五届全国人民代表大会代表。

2010年1月30日在广州逝世。