皓归降，吴至此灭亡，陶璜仍保有交州，孙皓亲自写信并派遣陶璜之子陶融，送信去劝陶璜归顺，陶璜流涕数日，才派员到晋朝首都洛阳表示投降。晋武帝继续任命他为交州刺史，并加封“宛陵侯”、“冠军将军”。西晋政府统一中国后，晋武帝鉴于东汉末年州郡势力过重，造成地方割据之局，于是打算削减各州郡兵力。身为交州刺史的陶璜并不赞同，便上书力陈不应削州郡兵的理由，是交州邻近的林邑国“数攻百姓”，在东吴时期就曾“攻破郡县，杀害长吏”，而交州又与广州相接，“二州唇齿，唯兵是镇”，因此有必要维持晋朝整个南方边境的安全。
再加上交州气候易使人染病致死，“南土温湿，多有气毒，加之累年征讨，死亡减耗”，这本已使交州兵员数目大减。所以陶璜提出“州兵未宜约损，以示单虚”，使林邑国等外敌以为有机可乘。晋武帝听从其议，让交州保持原有兵额。陶璜又提出发展及整顿合浦的采珠业，这些建议也获得晋廷采纳。
陶璜在交州任官，经历东吴、西晋两朝，前后三十年，深得当地民众爱戴，在他去世时，史称当地“举州号哭，如丧慈亲”。