洪宇宙出身回族家庭，1980年，洪宇宙考入上海戏剧学院表演系。
1984年，洪宇宙从上海戏剧学院毕业，分配到甘肃省话剧院。在话剧院的10年里，洪宇宙主演了《初恋时不懂爱》《十五的月亮》等话剧，以及《阴阳界》《追逐墨尔本》《老旦是一棵树》《黑血》《关西无极刀》等影视片。
1994年，出演改编自同名小说的古装电视剧《三国演义》，扮演周瑜和青年时期的袁绍。
1998年，洪宇宙执导剧情片《他那一片天》，是他首次执导的作品。
1999年，主演了根据纪实文学《人虫儿》改编的纪实电视剧《人虫》，在第三篇章《与票虫儿斗法》中饰演“票虫儿”。
2000年，主演古装历史电视剧《文成公主》，在剧中饰演唐太宗李世民。
2001年，主演警匪悬疑电视剧《生死有情》，饰演扬帆公司董事长陈一帆。10月，参演纪实电视剧《中国仪仗兵》，扮演老队长。同年，还主演了反映警民生活状态的纪实电视剧《徐家井的故事》。
2002年，主演警匪片《黑血》，饰演公安局刑警队长郑牧。同年，还与梅婷搭档主演战争剧《金三角风云》。
2003年，主演古装武侠电视剧《热血忠魂之独行侍卫》，饰演江南八子之首镜子，并担任执行制片人。
2005年，主演古装剧情电视剧《汗血宝马》，扮演落难王爷曲宝蟠，并担任执行制片人。
2006年，执导都市轻喜剧《纽约人在北京》。12月，主演反映公安干警英雄形象的悬疑电视剧《千钧一发》，饰演因贪欲而迷失自我的公安局长罗刚。
2007年，出演古装历史电视剧《贞观长歌》，饰演突厥首领突利可汗。2月，洪宇宙担任宁夏春节联欢晚会艺术总监和节目支持人。3月，参演悬疑电视剧《杨三姐告状》，扮演瑞王爷。
2009年，出演侯咏执导的剧情片《闯关东中篇》。9月，主演反映煤矿工人生活的剧情片《黑色汉子》。
2013年，主演反映缉毒的悬疑片《万里追踪》。2015年2月，洪宇宙担任宁夏春节联欢晚会总导演。4月，参演改编自张贤亮同名小说的剧情片《灵与肉》。
2018年，参加纪念中国电视剧诞生60周年盛典，与张光北共同朗诵《临江仙·滚滚长江东逝水》。
2019年，受央视节目《向经典致敬》的邀约，参与录制《三国演义》25周年聚首特别节目。
万里追踪2012 饰演贺局长
黑脸汉子2009 导演蔡晓晴 主演田景山、王瑞虹、祁月茹
闯关东中篇2009 饰演卫立煌 导演侯咏 主演王茜华
杨三姐告状2007 饰演睿王爷 导演黄力加 主演杨若兮
贞观长歌2007 饰演突利 导演吴子牛 主演唐国强
卧薪尝胆 2007 饰演王子累 导演侯咏 主演陈道明
千钧一发2007 饰演罗钢 导演戚健 主演彭心宜
生死有情2006 导演陈燕民 主演李成儒
纽约人在北京2006 导演洪宇宙 主演解昕怡、郑晓东
汗血宝马2005 饰演曲宝蟠 导演吴子牛 主演聂远
关西无极刀2003 导演陆涛 主演赵鸿飞
热血忠魂之独行侍卫2002 饰演镜子 导演吴子牛 主演丁海峰
少年关云长2002 饰演吕熊 主演陈思成
魂断太平2002 饰演孟语林 导演张汉英 主演刘之冰
金三角风云2002 导演王新民 主演梅婷、高明、范冰冰
中国仪仗兵2001 饰演老队长 导演曾晓欣 主演佟凡
人虫2001 饰演票虫儿 导演陈燕民 主演李成儒、刘威、李丁
徐家井的故事2001 导演吕广新 主演蒋恺
风流才子纪晓岚2000 饰演金状元 导演孙树培 主演赵亮
黑血2000 饰演郑牧 导演陈燕民 主演王佳宁
情陷2004 导演吴子牛 主演陶泽如
沧海雄风1992 饰演大潮 导演吴厚信 主演王海燕
天出血1991 饰演白脸狼 导演候咏 主演常戎
联手警探1990 饰演陈逸凡 导演郭宝昌 主演于荣光
死里逃生1988 饰演何晓光 导演张欣 主演梁国庆
欢乐英雄1988 饰演吴添才 导演吴子牛 主演陶泽如
阴阳界1988 饰演吴添才 导演吴子牛 主演申军谊
死里逃生 1988 饰演何晓光 导演张欣 主演梁国庆
2001年 《黑冰》制片人
2001年 《黑洞》制片人
2001年 《再说人虫》制片人
2002年 《天之云地之雾》制片人
2003年 《热血忠魂之独行侍卫》制片人
2004年 《汗血宝马》制片人
2006年 《纽约人在北京》导演、制片人
2007年 《杨三姐告状》制片人
2007年 《贞观长歌》制片人
在演艺界，洪宇宙是个低调的演员，虽然他演的“周瑜”影响很大，赞赏者很多，但他依然是默默地努力，踏踏实实地工作。（中国广播网评）
洪宇宙扮演的周瑜，血肉丰满、出神入化。在经历演艺巅峰后，他将更多的精力放在了长远考虑上，导演了电视剧《他那一片天》。成立影视公司，当起了《热血忠魂之独行侍卫》等电视剧的制片人、执行制片人。洪宇宙完成了从演员到导演，再到制片人的三次转身。（人民网评）
