Ban đầu, Ngô Trí Hòa được trao chức Án sát sứ Sơn Tây. Sau đó được chúa Trịnh Tùng để ý, ông được triệu về triều làm Đô cấp sự Lại Khoa[9].

Ngô Trí Hòa được thăng làm Hữu thị lang bộ Hình, ra nhận chức ở Thanh Hóa. Năm 1604, ông được triệu về làm Hữu thị lang bộ Lại, tước Phú Lộc bá. Năm 1606 ông làm chánh sứ sang Trung Quốc cống nhà Minh. Mùa đông năm 1608 ông được thăng làm Thượng thư bộ Hộ, kiêm Tế tửu Quốc tử giám. Ông làm giám thí trong ba kỳ thi 1612, 1613, 1616[7].

Năm 1610 Ngô Trí Hòa được thăng làm Phú Xuân hầu. Đầu năm 1618 ông làm tờ khải trình chúa Trịnh Tùng đề nghị 6 việc:

1. Xin sửa đức chính để cầu mệnh trời giúp
2. Xin đè nén kẻ quyền hào để nuôi sức dân
3. Xin cấm phú dịch phiền hà để đời sống nhân dân được đầy đủ
4. Xin bớt xa xỉ để của cải nhân dân được thừa thãi
5. Xin dẹp trộm cướp để dân được yên
6. Xin sửa sang quân chính để bảo vệ tính mạng cho dân

Trịnh Tùng khen hay và làm theo.

Năm 1623, ông có công dẹp loạn ở Sơn Tây, được gia phong Thiếu bảo, phong Hiệp Mưu tá lý dục vân tán trị công thần.

Do bệnh nặng, ngày 21 tháng 11 năm 1625[1] thời Lê Thần Tông (chúa Trịnh Tráng), Ngô Trí Hòa mất, thọ 62 tuổi, được truy tặng là Xuân quận công.