吳炳泰，海南瓊山縣（今海口市）人。青年時期在瓊崖中學（今瓊臺師范學院）讀書。1924年，吳炳泰考入國立廣東大學（今中山大學）文史部讀書，參加“旅省同學會”“瓊崖革命同志大同盟” 等瓊籍學生組織。1925年，加入中國共產黨。

1926年，吳炳泰在共青團廣東區委工作。1927年廣州四一五事變后，任共青團中山大學總支書記、中共廣東省委秘書長。1928年春，受中共廣東省委派遣，吳炳泰返回瓊崖改組共青團瓊崖特別委員會，擔任團特委書記。同年5月，到中共廣東省委匯報工作后，被省委委派擔任中共東江特別委員會秘書。

1930年5月，吳炳泰擔任中國工農紅軍第十一軍政治委員，與軍長古大存率領紅十一軍在大南山、八鄉山一帶開展革命斗爭，與國民黨軍隊和地方民團展開戰斗，開辟普寧、豐順、紫金等縣革命根據地。

l931年5月，吳炳泰任中共東江特委軍委書記，同年秋，在東江革命根據地黨組織內部“肅反”擴大化中被錯殺。中共十一屆三中全會后，中共中央為吳炳泰平反，追認其為革命烈士。