原籍广东台山。生于广东广州，卒于好莱坞。5岁时随家人去美国。只受过中等教育，从事过照相馆送货生、暗室助手等职业。1916年进入好莱坞拉斯基摄影厂当摄影棚清洁工。一年后开始从事电影摄影工作，刻苦钻研，自学成材。

1922年担任影片《命运之鼓》的第一摄影师。1926年拍摄了《男人陷阱》，其精致、瑰丽的影像风格获得好评。1928年为米高梅影片公司拍摄了《悲欢小丑》。黄宗霑早期以拍摄女明星形象闻名。进入30年代，其迎来了职业生涯的全盛时期。1931年拍摄了《大西洋彼岸的人》，第一次采用25毫米的广角镜头。1934年完成了喜剧片《瘦人奇案》和言情片《曼哈顿通俗剧》。1938年，为好莱坞女星H.拉玛主演的《阿尔及尔》掌镜，第一次获奥斯卡最佳摄影奖提名。1941年摄影了《林肯在伊利诺斯》。1943年摄影了华纳兄弟影业出品的浪漫爱情片《金石盟》。1944年摄影了《反攻洛血战》和《空军》。1955年摄影了《玫瑰纹身》，获第28届美国电影奥斯卡奖最佳摄影奖。1959年摄影了《桃色血案》，被业界誉为是“黑白电影摄影的教科书杰作”。同年摄影了《老人与海》。1964年摄影了《原野铁汉》，影片中的摄影为人物关系和人物心理提供了与之相符的环境氛围，获第36届美国电影奥斯卡奖最佳摄影奖。1966年摄影了惊悚片《脱胎换骨》，成功地营造了紧张恐怖的气氛。

其一生共拍摄过120多部故事片，并多次获得奥斯卡奖最佳摄影奖提名。其在艺术上、技术上都不断创新，对光和影的研究造诣尤深。当他的艺术臻于炉火纯青时，他愈益遵循现实主义手法，追求真实质朴。他的作品根据不同的主题和题材，有的充满诗情画意，有的具有冷峻的纪录风格。其他重要作品有《最后一个人》《黄色护照》《权利与荣耀》《汤姆历险记》《北方之星》《滑稽女郎》等。1957年曾获美国乔治·伊斯曼艺术节授予的电影艺术家称号。曾任美国电影艺术与科学学院、美国电影摄影师学会、美国导演工会的会员。