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.

1936년 서울에서 태어난 황병기는 중학3년생이던 1951년 부산 피난 중에 처음으로 가야금을 만나 그 인연을 58년간 이어왔다. 처절했던 6.25전쟁과 전후 시대의 분위기 속에서도 그는 담담하게 자아를 지키듯 가야금을 지켰고 가야금 또한 그를 지켰다. 중고등학교를 거쳐 대학시절까지 김영윤·김윤덕·심상건·김영제 등 당대 최고의 명인들에게 궁중음악 ‘정악’과 민속음악 ‘산조’를 두루 사사받았다. 경기고를 거쳐 서울대에서 법학을 전공한 그가 1959년 졸업과 동시에 서울대 음대 국악과에서 학생들을 가르칠 때만해도 평생의 업으로 삼아야 할 것이 가야금인지 깨닫지 못했다. 하지만 영화사 대표, 출판사 대표 등 사업가로 살아가던 시절에도 저녁이 되면 가야금을 찾았고 그러던 중, 1974년 이화여자대학교 국악과 교수 제의를 받게 된 계기로 그의 삶은 온전히 가야금의 삶이 된다. 창작의 차원에서 가야금을 바라보게 되면서, 1962년 창작곡 ‘숲’, ‘가을’, ‘석류집’ 등이 탄생되었고, 조선후기음악의 경계를 허물고 옛 신라인들에게 곡을 위촉받았다고 상상하며 완성한 ‘침향무’를 발표하여 국내는 물론 세계 문화인들이 사랑하고 인정하는 음악가로 이름이 나게 되었다. 국악뿐 아니라 서양음악을 완벽히 이해하고 흡수한 황병기의 작품세계는 한국음악의 차원을 넘어서 세계적 현대음악으로 평가되기도 한다. 젊은 시절부터 미국, 유럽, 러시아 등 세계 각국으로부터 초청을 받아 다녔던 해외 연주여행 또한 그의 예술혼을 불태우는 데 큰 역할을 했다. 한국을 대표하는 음악가로서 1990년 평양 범민족음악회 '서울전통음악연주단' 단장으로 평양을 방문한 후, 같은 해 '90서울통일음악회' 집행위원장을 맡아 북한 예술인들을 남한으로 초청하여 분단국가의 예술인으로서의 역할에 헌신하기도 했다. 또한 백남준, 윤이상, 존 케이지, 예후디 메뉴인, 장한나 등 국내외 예술가들 및 학자들과의 교류도 활발하게 해왔다.