黄梦莹的小学时光是在彭州市实验小学度过的,在那里她接受了多元化的艺术熏陶和培养,而这也为她之后的演艺生涯奠定了良好的基础;2009年,黄梦莹考入北京电影学院表演系本科,在校期间她便脱颖而出,被杨幂看中,并成功签约嘉行传媒,开始出道。
黄梦莹2012年,被制片人刘恺威选中,出演都市商战悬爱剧《盛夏晚晴天》,在剧中饰演靖媛,而这也是黄梦莹的首部影视剧作品;之后,加盟张孝正执导的青春励志偶像剧《红酒俏佳人》,在剧中饰演外表时尚美艳,性格单纯任性的拜金女谭伊娜。2013年,与马雅舒,何赛飞合作出演家庭情感剧《娘家故事4之爱的陪伴》,在剧中饰演何小西的女儿苏静儿。2014年2月14日,被田羽生选中,参与了韩庚主演的爱情喜剧片《前任攻略》;4月,出演陈咏歌执导的传奇武打剧《黄金血道》;5月,在都市伦理剧《亮色人生》中,饰演欧大志的妹妹欧筱敏;7月,参演蒋家骏执导的时尚爱情喜剧《爱情回来了》;12月,搭档何晟铭出演民国武侠剧《杜心五传奇》,在剧中饰演杜心武温婉贤淑的结发妻子安玉兰;12月31日,与高伟光,张云龙等参加湖南卫视跨年演唱会,演唱歌曲《新年快乐》。2015年,出演何东兴执导的爱情偶像剧《恋恋阙歌》,在剧中饰演女记者艾莲;同年,在田少波执导的都市情感轻喜剧《御姐归来》中,饰演清秀的大学生夏青青。2016年,与杨幂,赵又廷,迪丽热巴合作出演古装玄幻爱情仙侠剧《三生三世十里桃花》,饰演心机颇深的昭仁公主素锦;同年,主演公安青春励志剧《警花与警犬》,在剧中饰演警花倪娜;10月24日,出演林玉芬执导的古装奇幻爱情剧《醉玲珑》饰演貌美如花的阿柴族公主朵霞。2017年1月,黄梦莹与杨幂,成龙共同参加浙江卫视竞技真人秀综艺节目《王牌对王牌》第二季;6月,与赵丽颖,林更新合作出演的古装传奇爱情剧《楚乔传》在湖南卫视播出,她在剧中则饰演了南梁长公主萧玉;8月,与张云龙,乔欣合作后都市情感剧《趁我们还年轻》,饰演优雅美丽又敏感缺乏安全感的交际高手纪绚丽;12月2日,黄梦莹获得“爱奇艺尖叫之夜”年度人物塑造奖。2018年1月1日,黄梦莹获得国剧盛典媒体推荐演员奖。1月27日,主演的海外安全题材剧《莫语者》杀青。5月,与马丽,潘粤明合作主演现实主义题材剧《逆流而上的你》,在剧中饰演活泼开朗,勇敢主动的空姐高蜜。2019年4月28日,出演由南派三叔原著改编的电视剧《重启之极海听雷》官宣,饰演剧中哑女;10月12日,参加青春体娱跨界类型节目《超新星全运会第二季》。10月17日,由黄梦莹主演的《没有秘密的你》在腾讯视频上线播出,在剧中饰演精英律师顾思语。10月25日,“触点未来·影动中国”首届中国网络电影周落幕,与著名影视表演艺术家岳红,张凯丽,颜丹晨及青年演员俞灏明,胡先煦现身红毯,带来情景朗诵《光影记忆》。2020年8月21日,参与THE9团综《非日常派对》的录制;9月,出演的悬疑刑侦剧《通天塔》杀青,饰演为了保护他人而牺牲的姜一然;10月2日,参加腾讯视频角色竞演真人秀《演员请就位第二季》。12月31日,参演央视跨年盛典《启航2021》。2021年3月27日,主演金庸武侠剧《飞狐外传》开机,饰演容貌娇美,艳丽非凡的女子南兰;5月,参加的庆祝建党百年电视节目《闪亮的坐标》播出,作为讲演人讲述“两弹一星”元勋的故事;8月24日,参加腾讯视频诗歌文化综艺《邻家诗话》,品读《苏幕遮·燎沉香》;9月,主演的开心麻花舞台剧《贼想得到你》在北京上演,饰演女骗子“凯丽”;10月1日,参加央视春晚节目《我爱你中国》的录制,并演唱歌曲《小梦想大梦想》;10月25日,主演的民国奇幻爱情剧《如月》开机,在剧中饰演平津商会会长金静雪。2022年4月2日,主演的犯罪悬疑片《被害人》上映,饰演歌厅小姐关秀英;5月9日,与秦俊杰,刘宇宁合作主演晚清末年题材剧《天行健》,在剧中饰演留洋归来的晚清格格乌兰珊;6月22日,特别出演的悬疑剧《通天塔》播出;6月27日,主演的古装喜剧片《齐丑无艳之破镜重圆》在爱奇艺独家上线,在片中饰演飒爽英姿,力挽狂澜钟无艳;8月31日,主演的古装武侠剧《飞狐外传》播出;9月13日,友情出演古装传奇剧《一念关山》开机;9月29日,主演的网剧《浮生之异想世界》播出,剧中饰演阿珍。2023年1月,与嘉行传媒的合约期满,并决定不再续约;1月29日,黄梦莹正式官宣加入灵河佳壹;11月3日,领衔主演的喜剧电影《冒牌特工》上映。黄梦莹演艺生涯中的活动写真照黄梦莹生活照黄梦莹写真黄梦莹写真黄梦莹街拍图黄梦莹写真黄梦莹写真黄梦莹写真黄梦莹参加活动黄梦莹黄梦莹
2021年12月29日,当选中国电视艺术家协会演员工作委员会委员。
黄梦莹,安静,恬淡的性格在她身上随处可见,在《御姐归来》中,与侯京健搭戏时,温柔地对白,对爱情坚定地眼神让所有工作人员都觉得黄梦莹就是夏青青。而戏外的黄梦莹,更是将“安静”进行到底,她会在没有戏的时候,安静地坐在一旁,插上耳机学英语。黄梦莹凭借着漂亮的面容,和惹人怜爱的性格,被不少男性观众封为“完美女神”。黄梦莹身上有纯粹简单的特质,这一点也正是她演戏的优势。