2007年参演电视剧《
恰同学少年》出道。2010年参演《
一日夫妻百日恩》，同年还参演了越狱题材的影视剧《
青盲》。2011年主演徐进执导的情感电影《
我和我的母亲》。2012年主演爱情电影《爱情38℃》。2015年主演抗战电影《烽火抗日山》 ，同年主演神话电影《诸神学院》。
2007年，黄楠曦参演
龚若飞执导的人物
历史剧《
恰同学少年》，饰演秀秀，这是其参演的首部电视剧。该剧以毛泽东在
湖南第一师范学院的读书生活为背景，讲述了以毛泽东、蔡和森等为代表的一批优秀青年风华正茂的学习生活和他们之间的爱情故事。
2011年，主演由徐进执导的情感电影《
我和我的母亲》，剧中饰演蒋玉婷。同年推出个人单曲《
Despacito》。2012年，在爱情偶像电影《爱情38℃》中饰演于小美。在
曾国祥执导的剧情电影《
醉后一夜》中扮演
张妍。同年还参演了爱情电影《
爱在微博蔓延时》。
2020年11月4日，参演的青春爱情剧《没关系，是青春啊！》在
爱奇艺独播。
楠曦是一个很上进，又不怕吃苦的女演员，尤其是在电影《烽火抗日山》中为了展现千里寻夫晕倒在荒野的戏份，她冒着酷日在地上躺了40分钟，胳膊上都是又红又紫的痕，但她丝毫没有抱怨。