서울대학교 법과대학을 졸업하고 국립국악원에서 가야금을 배웠다. 정악과 속악을 모두 공부했으며 KBS 주최 전국 국악 콩쿠르에서 1등을 하면서 음악계의 주목을 받았다. 서양음악과의 교류 및 다양한 창조 작업을 바탕으로 국악의 영역을 확대한 거장으로 평가받고 있다. 이화여자대학교 한국음악과 교수, 문화재전문위원, 하버드대학교 객원교수, 한국예술종합학교 겸임교수, 광복60주년기념 문화사업 추진위원회 위원장, 연세대학교 특별초빙교수 등을 역임했고, 유니세프 문화예술인클럽 회장, 대한민국예술원 회원, 국립국악관현악단 예술감독으로 활동했다. 1986년에는 뉴욕 카네기홀에서 가야금 독주회를 열기도 했으며, 2001년 예술평론가 협회상, 2001년 제15회 예총 예술문화상 음악부문 대상, 2004년 호암상, 2006년 대한민국 예술원상, 2008년 일맥문화대상, 2010년 후쿠오카 아시아 문화상 등을 수상했다. 2003년에는 은관문화훈장을 받았다.

악보집으로는 황병기 가야금곡집인 『침향무』, 『비단길』, 『영목』, 『전설·산운』, 『밤의 소리』,『춘설·달하 노피곰』, 『시계탑·하마단』이 있고, 음반(CD)으로는 황병기 가야금곡집인 제1집 <침향무>, 제2집 <비단길>, 제3집 <미궁>, 제4집 <춘설>, 제5집 <달하 노피곰>, <황병기 초기 연주곡집>이 있다. 또한 저서로는 『깊은 밤, 그 가야금 소리』(1994), 『황병기와의 대화』(2001), 『가야금 선율에 흐르는 자유와 창조』(2008), 『오동 천년, 탄금 60년』(2009) 등이 있다.