Dương Hoàng Anh sinh ra và lớn lên tại Thành phố Hà Nội. Anh tốt nghiệp Đại học Kiến trúc Hà Nội và theo đuổi sự nghiệp người mẫu từ năm 2001.[5] Năm 2004, anh tham gia cuộc thi Siêu mẫu Việt Nam 2004 và dừng chân tại Top 10, nhận giải thưởng Siêu mẫu phong cách. Anh bén duyên với diễn xuất từ năm 2007 khi được Lê Hoàng chọn vào vai chính trong bộ phim điện ảnh Thủ tướng (Giấc mơ) và trở nên nổi tiếng với vai diễn Lê Phong trong phim Chuyện tình đảo ngọc năm 2009.[6][7]