1950年7月7日，黄梅莹出生于上海一个知识分子家庭，父亲是工程师。读小学二年级时的一天，黄梅莹突然发现，“中队委员”的袖标丢了，这可是一件天大的事，她匆忙跑到办公室去找老师说明情况，被上海徐汇区少年宫舞蹈队的一名老师看中，成为舞蹈队的一名队员。就这样开始接触了文艺。

有一次，上影厂拍《霓虹灯下的哨兵》需要一批群众演员，姐姐带着黄梅莹去。她们的角色是欢迎解放军进城的群众。在片场，黄梅莹看到了著名演员陶玉玲。这是黄梅莹第一次接触拍电影。另有一天，黄梅莹在公共汽车上看见了影星秦怡，激动得说不出话来。就因为这些，当一名演员的梦想渐渐地萌发了。

有一年总政文工团来上海招生，同学劝她可以去试试。黄梅莹赶过去报了名，很快就通过了考试。1970年，黄梅莹成为总政文工团一名学员。比起在农场挑河泥除草根的生活，她觉得到了天堂。因此，黄梅莹对王翠年老师感激一辈子，视之为恩师。几年后，黄梅莹毕业后分到歌舞团，主要的工作是唱歌，报幕。

1977年，黄梅莹出演首部电影《万水千山》。1979年起任八一电影制片厂演员（正师级）；随后，主演了根据揭露林彪5.71工程计划改编的电影《瞬间》。1982年，主演了战争题材的电影《风雨下钟山》。1984年，主演了王缇执导的故事片电影《一往情深》。1988年，主演了彩色战争片《巍巍昆仑》。1990年，主演了家庭情感伦理剧《渴望》。2005年凭借在《孔雀》中扮演母亲获电影金鸡奖最佳女配角奖。2008年，出演中国瓷文化和瓷商风云的古装剧《大瓷商》。2010年，参与讲述了文革时期的动人爱情故事《山楂树之恋》的拍摄。2012年，主演都市情感剧《玫瑰炒肉丝》。2014年，主演青春励志电视剧《青年医生》。2020年1月25日，领衔主演的喜剧片《囧妈》上映。

1977年，黄梅莹加盟了根据陈其通同名话剧改编的战争电影《万水千山》。1978年，在王苹执导的抗战电影《我们是八路军》中饰张其。1979年，与梁波罗搭档，主演了根据揭露林彪5.71工程计划改编的电影《瞬间》。

1981年，黄梅莹在八一电影制片厂制作的《路漫漫》中饰恶霸胡堤防的女儿胡湘玉。1982年，与张克瑶共同主演了战争题材的电影《风雨下钟山》。1983年，在谢晋执导的以秋瑾在1904年至1907年革命生涯史实为依据的电影《秋瑾》中饰徐寄尘。1984年，主演了王缇执导的故事片电影《一往情深》，饰女一号杨芳菲。1986年，在孙沙执导的故事片电影《怪圈》中饰珍妮。1988年，在孙飞虎主演的彩色战争片《巍巍昆仑》中饰胡宗南妻子。

1990年，黄梅莹与张凯丽、李雪健共同主演了家庭情感伦理剧《渴望》，饰王沪生的姐姐外科医生王亚茹。1991年，在麦丽丝 Lisi Mai与塞夫 Sai Fu联合执导的彩色故事电影《悲喜人生》中饰周妻。1993年，与何伟共同出演电影《都市打斗》，饰商场女经理麦兰。1996年，与丈夫金鑫在人物剧情片《追踪李国安》中共同担当主演。1997年，在赵继烈、珈鹤联合执导的《大进军 南线大追歼》中饰陈明仁妻。

2002年，黄梅莹与陈宝国、姚鲁一起出演了侦探悬疑剧《打破沉默》，饰苏可。2003年，在华夏视听环球传媒有限公司出品的《偶然》中饰邵母。2005年2月，主演了由作家万方同名中篇小说改编成的《你是苹果我是梨》；随后，因在电影《孔雀》中饰演母亲，荣获金鸡百花电影节第25届最佳女配角奖。2006年1月，参与了刘若英主演的《新结婚时代》的拍摄。2008年10月，在吴子牛执导的讲述中国瓷文化和瓷商风云的古装剧《大瓷商》中饰陶夫人；12月，与奚美娟、张少华共同演绎了都市情感剧《空巢》。2009年3月，拍摄了导演巴特尔执导的青春年代剧《南下南下》，饰普刑天母亲；4月，与陈小艺、王同辉联手演绎家庭伦理剧《漂亮女人》；9月，在富大龙主演的都市情感连续剧《家在南三条》中饰舒珍。

2010年6月，黄梅莹与田海蓉搭档，主演上影英皇年度时尚情感励志戏《金枝玉叶》，饰沈曼婷；8月，参与讲述了文革时期的动人爱情故事《山楂树之恋》的拍摄，饰“静秋妈妈”一角。

2011年2月，加盟李文歧执导的以上世纪七十年代末知青返城为背景的《返城年代》，饰何母；4月，与李成儒、张子恩领衔主演了讲述宁波帮传奇故事的《郑氏十七房》；12月，在小宋佳、郭京飞主演的励志情感剧《芬芳岁月》，诠释了贾凤莲一角。

2012年4月，在张彤主演的都市情感剧《玫瑰炒肉丝》，饰艾春天。

2014年3月，黄梅莹参与拍摄了任重、张俪主演的青春励志电视剧《青年医生》。2019年，黄梅莹主演电影《囧妈》。

虽然黄梅莹大多演的是配角，但她演得很成功。2005年11，获第25届中国电影金鸡奖最佳女配角奖。2006年6月，在第6届华语电影传媒大奖最佳女配角奖。