四年，编修蔡寿祺疏劾恭亲王，命大学士倭仁等察奏。兆镛与左都御史潘祖荫疏言：“恭亲王辅政以来，功过久蒙睿照，重臣进退，关系安危。尚祈持平用中，熟思审处，察其悔过，予以转圜。庶无紊黜陟大纲，滋天下后世之惑。”上纳其言。六年，督安徽学政。七年，授礼部侍郎，任满，仍直上书房，迭署兵、工二部侍郎。寻授吏部侍郎，调户部，再调礼部。光绪七年，以病乞罢。九年，卒。
论曰：咸丰中四方多故，文宗悒悒，恒抱疾。京师用不足，大钱钞票，法立弊滋。王茂荫屡进谠言，均中利害，清直为一时之最，宋晋亦其次也。袁希祖、文瑞皆有所论列，而徐继畬直箴君德，所举三防，陈义尤高，发桂言军事亦有识。廉兆纶助守江西，雷以諴分防江北，并著事功。陶樑为文学老宿，吴存义、殷兆镛并侍从清望，存义视学滇、浙，能得士心，兆镛慷慨论事，於乡邦疾苦冀有补苴，何言之深也！