黄海冰出生于上海。他的父亲是一名军人，在他上面还有两个对自己宠爱的姐姐。黄海冰5岁的时候，因为父亲的工作调动的关系，举家迁到福建永安。黄海冰的童年记忆便是跟着父亲每天到海边去捡牡蛎，回到家之后妈妈给他们烹饪他们喜欢吃的海蛎煎，这是黄海冰童年记忆里一段美好回忆。1991年，黄海冰考进福建省人民艺术院校。在得到了专业指导一年后，黄海冰在老师的推荐下报考了北京中央戏剧的表演系并被录取。
1994年，大学三年级的黄海冰参演金庸武侠剧《新书剑恩仇录》，饰演红花会总舵主陈家洛，这是他的首部电视作品。
1997年，参演电影《浴血太行》，这是他的首部电影作品。
1998年，参演斯琴高娃、蒋雯丽主演的电视剧《日落紫禁城》
2002年，获得第二届中国电视艺术“双十佳演员”。
2001年，与王艳、朱宏嘉等主演古龙武侠剧《武林外史》，饰演第一男主角沈浪。
2003年，与聂远主演的古装电视剧《隋唐英雄传》播出，黄海冰出演忠义两全的秦叔宝；搭档范冰冰主演主演梁羽生的武侠剧《萍踪侠影》，饰演第一男主角，文韬武略风流倜傥的张丹枫。
2004年，黄海波转型主演缉毒电影《死亡之吻》，在影片中饰演缉毒警察鲁百民。
2006年，与陈好联袂主演的电视剧《大敦煌》在央视一套播出，出演敦煌画师方天佑。
2007年，与李冰冰主演古装电视剧《再生缘》，饰演第一男主角皇甫少华
2008年，与胡可、温兆伦拍摄电视剧《大明医圣李时珍》；同年，主演的《高第街》开机，黄海冰领衔男一号。
2010年，在央视古装剧《怒海雄心》中分饰三角，出演书生萧天远，江天龙和乞丐毛五。演技获好评；4月在电视剧《贤妻良母》客串出演李亮。
2011年，主演的由胡玫执导的电视剧《开天辟地》开播，饰演毛泽东。8月，与张涵予、安以轩、陈龙、胡东主演的古装剧《水浒传》播出，饰演小旋风柴进。12月20日与蔡少芬、王力可主演的年代剧《西津渡》播出，饰演白鸿飞。
2012年，在讲述唐朝诗人陈子昂传奇经历的电视剧《大唐文宗》中饰演男一号陈子昂。6月6日与甄妮、王奎荣、苏瑾主演的女性抗战题材电视剧《杀狼花》播出，饰演沈柱城。2012年7月，与乔振宇、李曼、穆婷婷主演的红色励志剧《血色樱花》播出，饰演方云天。
2013年，主演纪念毛泽东诞辰120周年献礼影片《毛泽东在上海1924》，出演毛泽东。
2014年，在古装剧《隋唐英雄3》中出演薛仁贵。同年在纪念反法西斯战争胜利70周年电视剧《东方战场》中再次饰演毛泽东。
2015年，参演纪念反法西斯胜利70周年3D电影《大轰炸》，合作演员刘烨，宋承宪，布鲁斯·威利斯，陈伟霆，谢霆锋。2015年8月12日，与马天宇，韩栋，李东学，陈龙主演网剧《四手妙弹》首播；9月参与拍摄网剧《太极宗师之太极门》；2015年，在电视连续剧《隋唐英雄5》中出演薛丁山一角。
2016年，参演小说《诛仙》改编仙侠电视剧《青云志》，饰演万剑一。参演电视剧《幻城》；8月客串由杨紫、秦俊杰主演的古装剧《龙珠传奇》。
2017年，与杨紫彤、洪一平主演的网剧《杀手帮帮忙》播出，饰演厨师。4月24日，参演的网络电影《校园流星雨》上映；5月4日，与张桐、黄勐主演的电视剧《西柏坡的回声》开机；5月31日与盛一伦、王子文主演的电视剧《太古神王》开机；6月，参演由赵丽颖、林更新主演的古装剧《楚乔传》播出，饰演詹子瑜；8月3日，与郭广平、周惠林、黄俊鹏等主演的革命历史剧《热血军旗》在央视一套播出，饰演毛泽东；8月拍摄网剧《古董局中局》；10月，与侯梦瑶、李立等主演的古装电视剧《长安丽人》开拍。
2018年，与刘真佑、赵甜鸽主演的电影《缺失》开拍；4月3日，由黄海冰主演的电视剧《热血军旗》在第31届电视剧“飞天奖上获得重大革命历史题材优秀电视剧大奖；5月，与杨若兮、连奕名等主演的电影《三国之战神无双》开拍。
2020年，出演的悬疑古装言情探案剧《两世欢》开播；5月15日，主演的电视剧《长相守》在优酷、爱奇艺和腾讯视频上播出。
2021年，在都市励志剧《我的时代，你的时代》中饰演吴父；3月14日，参加由安徽卫视与《诗刊》社联合出品的大型诗歌类文化节目《诗·中国第二季》。
我的时代，你的时代2021-2-4 饰演吴父 导演于中中 主演胡一天，李一桐
这就是生活2020-12-9 饰演崔总 导演陶玲玲 主演刘恺威，陈都灵，郑伟
明月曾照江东寒 2020-10-6 饰演战破敌 导演蓝海瀚，王飞 主演于朦胧，邢菲，张棪琰
太古神王 2020-8-27 饰演秦川 导演胡储玺 主演盛一伦
青青子衿 2020-8-17 饰演鹿行云 导演徐飞 主演范世琦，吕小雨
琉璃2020-8-6 饰演天帝 导演尹涛，麦贯之 主演成毅，袁冰妍，刘学义
一寸相思 2020-6-8 饰演苏璇 导演毛鲲宇 主演张耀，张雅钦，邹廷威，卢星宇
长相守2020-05-15 饰演花斌 导演吴锦源 主演于小彤，关智斌，毛晓慧，楷旋
天醒之路2020-4-23 饰演冷休谈 导演黄伟杰 主演陈飞宇，熊梓淇
两世欢 2020-02-21 饰演昭王 导演余翠华，刘镇明 主演于朦胧，陈钰琪，张思帆
慕南枝 2020 饰演李长青 导演智锐 主演曾舜晞，鞠婧袆
刘公案之刘墉下山东 2020 饰演乾隆 导演刘国彤 主演何冰，白冰
宸汐缘 2019-7-15 饰演天君 导演林玉芬 主演张震，倪妮
西柏坡的回声 2018 饰演毛泽东 导演汪锡宏 主演侯祥玲
古董局中局 2018 饰演刘一苇 导演五百 主演夏雨
热血军旗 2017-08-03 饰演毛泽东 导演张多福 主演郭广平，黄俊鹏
楚乔传2017-06-05 饰演詹子瑜 导演吴锦源 主演赵丽颖，林更新
杀手帮帮忙 2017-04-06 饰演厨师 导演洪一平 主演杨紫彤
太极宗师之太极门2017-3-30 饰演军官 导演何澍培 主演郑嘉颖
叶问与李小龙 2017 饰演李海泉 导演范小天 主演金泛，张棪琰
夏梦狂诗曲2017 饰演裴绍 导演杨玄 主演张翰，朱一龙，宋轶
红星照耀中国 2016-10-20 饰演毛泽东 导演臧云飞 主演程皓枫，邓英，Elyse Ribbon
检察官 2016-08-22 饰演刘文 导演英宁 主演于震，殷桃，于荣光
青云志 2016-07-31 饰演万剑一（客串） 导演朱锐斌 主演李易峰，何中华，卢星宇
幻城 2016-07-24 饰演克托 导演鞠觉亮 主演冯绍峰，马天宇，宋茜
东方战场2016-06-23 饰演毛泽东 导演路奇 主演侯祥玲
大唐文宗2016 饰演陈子昂 导演吴耀权 主演李曼
单翼雄鹰2016 饰演黄永 导演刘建华 主演张娜拉
东方有大海2016 饰演林子涵 导演冯小宁 主演聂远，印小天
独立纵队22015-09-18 饰演胡天华 导演王鑫峰 主演陈龙，李彩桦
大汉军魂 2022 饰演耿恭 主演张晨光，杜玉明
鹰猎长空2020 饰演军医 导演李晓军 主演魏千翔，甘婷婷，黄小戈
三国之战神无双 2019 饰演吕布 导演李润成 主演杨若兮，连奕名
缺失 2019 导演麦贯之 主演刘真佑
校园流星雨 2017-04-24 饰演主任 导演张艺军 主演丁海峰
苏州少年横漂记2016-12-20 饰演黄健冰 导演陈剑 主演孟潞，石天龙
黄克功案件 2016 饰演毛泽东 导演王放放 主演王凯，成泰燊，毛孩
大轰炸2015 饰演空军 导演萧锋 主演刘烨，陈伟霆，布鲁斯·威利斯
毛泽东在上海19242014 饰演毛泽东 导演吴天戈 主演武文佳
布依姑娘2012 饰演阿牛 导演王军 主演崔可法，钱嘉仪，张雅萌
爱@桐乡2012 饰演江小东 导演方亚熙 主演刘庭羽，徐嘉苇，胡灵
蓝调海之恋2012 饰演莫科申 导演郑真 主演张如意，李芯逸，刘恩佑
奇迹三雄之扑克游戏2010 饰演罗迹 导演张瀚文 主演何琳，孙兴，谢雨欣
战国2010 饰演赵王 导演金琛 主演孙红雷，吴镇宇，景甜
黑梦2009 饰演邢东 导演过华 主演周浩东
缘来是咱俩2009 饰演恭尚贤 导演张艺飞 主演黄小蕾，方青卓，李伟健
悠悠风铃声2008 饰演黄医生 导演项宏敏 主演金晶，石磊，侯森觉
同心2008 饰演毛泽东 导演和小江 主演傅艺伟，姚居德，巫刚
万家灯火2008 饰演贾明 导演安战军 主演刘桦，辛柏青，冯千
2015 第三届亚洲微电影艺术节金海棠奖观众最喜爱演员 （获奖）
2012 江苏观众最喜爱男演员奖 （获奖）
2010 风尚盛典风尚魅力男演员奖 （获奖）
2007 公众最满意演艺明星奖 （获奖）
2007 年度人物最佳福建籍明星奖 （获奖）
2002 第二届中国电视艺术双十佳演员 （获奖）
2007 中国扶贫基金会温暖大使 （获奖）
黄海冰身高过1米8，浓眉大眼玉树临风；为人低调（扬子晚报评）。
1994年，黄海冰参演改编自金庸小说的电视剧《新书剑恩仇录》；2000年，他在古龙原著《武林外史》中演沈浪；2003年，在《萍踪侠影》中演张丹枫，成为国内“演遍武侠三大名家”的第一人（哈尔滨日报评）。
黄海冰饰演的沈浪身着白衫，翩然一笑，从此赢得了“古装王子”的称号（腾讯娱乐评）。
黄海冰饰演的毛泽东不仅形似、神更相似（吴天戈评）。
