2001年出演古装电视剧《爱情宝典之绿牡丹》而出道。2008年黄小蕾凭借在电影《天下第二》中的不俗表现荣获第十五届大学生电影节的最佳新人奖。
2010年主演古装武侠戏电影《皇家刺青》,该片在美国洛杉矶兴办的中美电影节上获得“金天使-最佳影片奖”
2011年,在《钱多多嫁人记》中饰演赵圆圆。
2013年出演电影《致我们终将逝去的青春》。
2014年7月6日,黄小蕾与老公刘磊举办婚礼。2015年11月22日,主演的商战传奇剧《青岛往事》登陆央视八套黄金档播出,剧中饰演敢爱敢恨青岛姑娘小嫚。
2019年3月15日,参演的电影《老公去哪了》上映。