黃薇是湘陰人，9歲時(shí)被送到岳陽市少兒藝術(shù)團(tuán)學(xué)習(xí)，11歲考入湖南省歌舞團(tuán)，結(jié)業(yè)后進(jìn)入廣州軍區(qū)戰(zhàn)士文工團(tuán)，擔(dān)任舞蹈演員，2006年退伍，并考入中央戲劇學(xué)院表演系2006級本科班，畢業(yè)后進(jìn)入北京人民藝術(shù)劇院。

2009年6月，在由中國古典名著改編的同名話劇《桃花扇》中飾演傳奇女子李香君的義母李貞麗；同年，在畢業(yè)話劇《三姐妹》中飾演一人分飾奧爾加、瑪莎。

2010年6月22日，領(lǐng)銜主演的話劇《浪漫的時(shí)光》在北京朝陽9劇場進(jìn)行首輪演出。

2011年8月，參演北京人藝引進(jìn)的第一部百老匯輕喜劇《大酒店套房》。

2013年3月，出演的農(nóng)村輕喜劇《幸福生活萬年長》播出；10月，參演楊立新重排的話劇《小井胡同》，之后逐步進(jìn)入影視圈；同年，在唐大年、王海共同執(zhí)導(dǎo)的民國劇《乞丐大掌柜》中飾演大銀行家姚澤圣的女兒姚珍珍。

2014年，在齊星執(zhí)導(dǎo)民國刑偵反腐劇《破曉》（原名《暴雨將至》）中飾演沈氏實(shí)業(yè)的女公子沈曼；同年，在林兆華執(zhí)導(dǎo)的人藝話劇《公民》中飾演溥儀的最后一任妻子李淑賢。

2015年2月，與于洋、孫茜共同主演抗戰(zhàn)勝利70周年獻(xiàn)禮劇《黃河在咆哮》，在劇中飾演抗日民主政權(quán)的副縣長黎英，該劇入圍第30屆中國電視劇飛天獎(jiǎng)優(yōu)秀電視劇獎(jiǎng)；7月，領(lǐng)銜主演根據(jù)蘭戰(zhàn)文工團(tuán)同名話劇改編的主旋律電影《太陽河》，在片中飾演紅軍總部衛(wèi)生隊(duì)隊(duì)長廖崇光。

2017年3月28日，客串出演的反腐電視劇《人民的名義》在湖南衛(wèi)視播出，飾演漢東省檢察院反貪局科級偵查員陳群芳。

2019年6月22日，參演的電視劇《神探柯晨》在中國大陸播出，在劇中飾演江小紜。9月20日，參演的電影《決勝時(shí)刻》在中國大陸上映。

2020年1月15日至22日，主演的話劇《二月》在國家大劇院上演。

外形溫婉、大氣的黃薇是熒屏上的青衣型女演員，其多變的表演風(fēng)格、親和而又不失鬼馬的形象，讓觀眾看到一個(gè)優(yōu)秀女演員的獨(dú)特魅力。在電視劇《黃河在咆哮》中，黃薇的演繹不僅把主人公黎英的剛毅和柔軟裹挾著豐富層次傳達(dá)出來，而且造型上的干練、爽朗也把觀眾一下子就拉回到時(shí)代長河的特定年代里，導(dǎo)演谷錦云稱贊黃薇的扮相是具有英氣的女紅軍（網(wǎng)易娛樂評）。