1998年，担任东南卫视《银河之星大擂台》的主持人。2000年，担任澳门卫视谈话节目《风月潭》的主持人；同年，担任河北卫视娱乐节目《激情久久》的主持人。

2001年，出演个人首部电视剧《青春不解风情》，在剧中饰演曾制片。2002年，担任上海生活时尚频道《风流人物》的主持人；同年，出演陈宝国、高曙光、江珊主演的警匪剧《原则》，在剧中饰演格兰邓。

2004年，与陶虹、姜武合作主演都市情感剧《奇妙女孩》，在剧中饰演陆强。2005年，担任北京电视台时尚娱乐节目《魅力前线》的主持人。2007年，出演梁耀明执导的古装武侠剧《小李飞刀》，在剧中饰演男主角李寻欢。

2009年，与恬妞、杨紫彤、潘泰名合作主演都市情感剧《时尚王国》，在剧中饰演艺术总监陆明；同年，与伊能静、蒲巴甲合作主演都市励志爱情电影《明天是否来临》，在剧中饰演马钢。2011年，与江宏恩、小李琳合作主演年代情感剧《奶奶再爱我一次》，在剧中饰演珠宝师郑有裕，与萧蔷饰演一对夫妻。

2013年，与周知、刘恩佑合作主演青春战争励志剧《尖锋》，在剧中饰演日军挺身队队长林木纯一；同年，出演青春偶像剧《红色青橄榄》，在剧中饰演一位教师。2014年，与阴奕彤、王文、陈佩珊合作主演爱情电影《家有虎妻》，在剧中担纲男一号；同年，出演王茜、张磊、刘钧主演的现代医疗剧《急诊室故事》，在剧中饰演一位勇敢的丈夫。

2015年11月，受邀参加了访谈类节目《影视界》的录制。2016年3月1日，与黄宗泽、杨淇联合主演的年代悬疑探案剧《神探杨金邦》播出，在剧中饰演男主角杨金邦的发小唐杰。2017年，主演公路悬疑动作电影《追日危情》，他所饰演的男一号齐剑，是唯一掌握虎符线索的知情人。

2019年6月27日，与肖战、王一博、孟子义共同出演的古装仙侠剧《陈情令》首播，在剧中饰演蓝忘机的叔父蓝启仁。

2017年12月2日，公路悬疑动作电影《追日危情》剧组在赤水风景区拍摄车戏，黄子腾驾车在崎岖的山路拍摄追车戏时，突然从路边窜出一只黔金丝猴，为了躲避野生小动物黄子腾本能地采取了紧急制动系统，由于山路湿滑汽车滑到对面车道，这时转弯处突然迎面驶来一辆中巴车，虽然黄子腾及时调转方向盘，但还是与对面驶来的中巴车发生碰撞，幸好除黄子腾受轻伤外，双方人员均无伤亡。去医院做了简单处理之后黄子腾坚持回到拍摄地点完成了当天的拍摄。

黄子腾缺乏李寻欢那种忧郁感。黄子腾作为经验丰富的青年演员，将多年的表演经验运用到《时尚王国》中，表演精妙到位。黄子腾的演技和那些二十来岁徒有其表的花瓶比起来，完全不在一个档次。他不再是导演说什么就演什么，而是有自己的主见。在《影视界》节目中，黄子腾沉稳应答主持人的问题，带领观众走进他的内心世界。

黄子腾又是可靠的哥哥，又完全能消化很多角色。在电视剧《神探杨金邦》中，唐杰这个角色除了黄子腾之外没有考虑过其他人选。杀手的角色导演从选角开始，就认为唐杰一角只能由他扮演，就如同为他量身打造一般，让大众对黄子腾变身的期待更进一步。