2012年，出演个人首部电视剧《盛夏晚晴天》，从而正式进入演艺圈。2013年，出演家庭情感剧《娘家故事4之爱的陪伴》。2014年，主演民国武侠剧《杜心五传奇》。2015年，出演爱情偶像剧《恋恋阙歌》。2017年，因在玄幻爱情剧《三生三世十里桃花》中饰演素锦而获得更多关注；6月，在古装传奇爱情剧《楚乔传》中饰演萧玉；7月，在古装奇幻爱情剧《醉玲珑》中饰演公主朵霞；8月，出演电视剧《趁我们还年轻》；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，主演电视剧《莫语者》；5月，主演电视剧《逆流而上的你》。2019年，出演都市爱情题材剧《没有秘密的你》。2021年，主演开心麻花舞台剧《贼想得到你》。2022年，主演晚清末年题材网剧《天行健》；同年，特别出演悬疑剧《通天塔》在腾讯视频播出；同年领衔主演古装剧《齐丑无艳之破镜重圆》在爱奇艺播出；同年主演古装武侠剧《飞狐外传》在腾讯视频播出；同年友情出演的《一念关山》杀青。

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