1990年，出演张元的电影作品《妈妈》，扮演一个智障少年“东东”。
2001年，还在电影学院上大三的黄海波在电视剧《激情燃烧的岁月》中，饰演的“石林”一角。挣到了他的“第一桶金”。
2003年，主演电视剧《福星高照猪八戒》，饰演“猪八戒”一角。
2007年，参演由高希希导演的《新上海滩》，在剧中饰演“丁力”，在全国各地播出后都取得了很高的收视率。
2009年，在电影《决战刹马镇》中饰演反派角色“大猫”是一个有着高智商的“倒霉大盗”。
2010年，在与海清合作的电视剧《媳妇的美好时代》中饰演的“余味”一角，便以该剧斩获第28届飞天奖、第25届金鹰奖优秀电视剧奖、第4届东京国际电视节“最佳海外电视剧”奖，该剧还以小品的形式登上2011年春晚舞台。[29]之后，他还主演多部热播电视剧如《将军》、《乱世三义》等。
2011年，主演抗日战争故事片《永不磨灭的番号》饰演“李大本事”，荣获白玉兰奖最佳男演员奖，且入围2011华鼎奖最佳男演员。
2013年，在央视和湖南卫视合拍的热播剧《咱们结婚吧》中出演“果然”一角。
2014年5月15日，北京警方获得线索称，在北京市工大建国饭店有人从事卖淫嫖娼活动。随后民警出动赶往现场，将黄海波和一女子当场抓获。经审讯，黄海波对嫖娼一事供认不讳。并在5月16日中午，正式移送至拘留所，处以行政拘留十五日的处罚。

电视剧
1990年 妈妈　东东
1992年 北洋水师　林秦曾
2001年 激情燃烧的岁月　石林
2003年 牵手人生　马文仲
2006年 新上海滩　丁力
2009年 黑三角　石岩
2009年 媳妇的美好时代　余味
2010年 父亲的战争　关勇波
2010年 我的美丽人生　金波
2011年 永不磨灭的番号　李大本事
2011年 将军　许大胆
2013年 乱世三义　唐子义
2013年 新编辑部故事　袁帅
2013年 咱们结婚吧　果然
2014年 屌丝男士3　客串 网络剧
2015年 一场奋不顾身的爱情

电影
1989年　往事 赵天明/赵天亮
　　　　少年战俘 八斤
　　　　车站 良子
1990年 战争子午线 山炮
　　　　妈妈 东东
2001年 高原如梦 于小北
2003年 惊涛骇浪 魏老兵
2004年 我的法兰西岁月
2008年 欣月童话 朱德春
2010年 决战刹马镇　毛总
2011年 金陵十三钗　徐大鹏　
2013年 事出有姻　李伟
2014年 胜利　胜利

小品
1998年全国第四届电视剧小品大奖赛《的哥》搭档：海清
2010年东方卫视海派春晚 《将爱情进行到底》搭档：付辛博、童蕾、赵琳
2011年中央电视台春节联欢晚会《美好时代》搭档：海清