2002年,获得中国新丝路模特儿大赛冠军；同年,参演个人首部电视剧作品《安室爱美惠》。2003年5月25日,与陈嘉桦,郑元畅,陆明君等人联袂主演的都市言情剧《蔷薇之恋》播出,黄志玮在剧中饰演深情寡言的堇。2005年,与董洁,车仁表联合主演情感剧《天若有情》,他在剧中饰演容貌纯净,清新温暖的方以安,这是黄志玮首次参演的中国内地电视剧。合并图册2007年,与张睿家搭档主演的惊悚悬疑片《绝命派对》上映,这是黄志玮首次参演的电影作品；同年,与陈乔恩,明道联合出演的青春爱情剧《樱野三加一》播出,他在剧中饰演嚣张,叛逆的少爷方威。2009年6月28日,与胡歌,霍建华,杨幂,唐嫣,刘诗诗等人联袂主演的古装仙侠剧《仙剑奇侠传三》播出,黄志玮在剧中饰演魔尊重楼；同年,参演张翰领衔主演的青春励志爱情剧《一起来看流星雨》。2010年,黄志玮出演了青春励志爱情剧《一起又看流星雨》,该剧是《一起来看流星雨》的续集,他在剧中继续饰演了叶烁的哥哥叶勉。2011年,与林依晨,陈柏霖合作出演的爱情剧《我可能不会爱你》首播,他在剧中饰演又青前男友HENRY。2012年8月,主持台湾时尚节目《玩美一窝疯》。2013年3月8日,出演的爱情剧《求爱365》在台湾中视播出,在剧中饰演个性善良,为人风趣大方的赖天成。2016年10月15日,与罗弘证,连晨翔合作出演的青春励志爱情剧《High5制霸青春》首播,在剧中饰演大仁高中篮球队成员文岱杰。10月26日,与洪小铃,谢佳见,孙沁岳联袂主演的职场剧《独家保镖》播出,他在剧中饰演周心仪前男友。2017年,出演了谢念祖执导的话剧《情人眼里出西施》。2018年4月27日,与骏声,刘洋联合主演的安保题材网剧《国民安保官之绝命护卫》播出,他在剧中饰演孤傲绅士陈耀辉；8月20日,与张珏领衔主演的动作片《甩尾王2》上映；9月5日,友情出演的爱情喜剧网络电影《男科女医生》杀青；12月,参加中国国际青年电影展网络影视推优活动典礼；同年,与钟欣潼搭档主演都市爱情剧《动物系恋人啊》,在剧中饰演楚之河的大学同学查定邦。2019年4月25日,主演的短片《11:50》在纽约市举行全球首映；6月,主演的剧情片《震撼擂台》开机。2021年,参演电视剧《第三布局尘沙惑》。2022年10月27日,黄志玮特别出演的《镇魂街之热血再燃》官宣。2023年6月2日,黄志玮特邀出演的古装玄幻爱情剧《四海重明》官宣阵容。黄志玮出席活动照《仙剑奇侠传三》饰演魔尊重楼
2012年4月,参加美丽救世慈善晚宴。2018年12月14日,参加重庆首个零废弃计划项目。