NSƯT Hoàng Hải có nguyên quán ở Đà Nẵng nhưng sinh ra và lớn lên tại Hà Nội. Anh sống và làm việc chủ yếu ở Đà Nẵng. Anh đã từng theo theo học và đã tốt nghiệp Đại học Sân khấu và Điện ảnh. Sau khi tốt nghiệp, anh về làm diễn viên cho Nhà hát Kịch Hà Nội. Anh đã được khán giả nhớ đến với vai Trung úy Minh trong bộ phim dài tập "Cảnh sát hình sự". Diễn viên Hoàng Hải còn nhận được giải Cánh Diều Vàng dành cho Nam diễn viên phụ xuất sắc nhất với vai anh chàng tài xế tốt bụng trong phim Hà Nội.[1]
Năm 2005, anh được trao giải "Diễn viên truyền hình được yêu thích nhất" với series phim "Đường đời".[2]
Trong những năm bao cấp, nghề diễn viên với đồng lương ít ỏi khiến cuộc sống khó khăn. Diễn viên Hoàng Hải đã làm thêm nhiều nghề khác như lái xe tải trọng buôn nhiều mặt hàng từ bắc vào nam. Sau đó lại chuyển sang kinh doanh xe du lịch. Tích góp vốn liếng "kha khá", anh mở cửa hàng buôn bán vật liệu xây dựng. Và bây giờ, anh trở thành Giám đốc đại lý phân phối khu vực miền Trung của Hãng Toto (Nhật Bản).
Năm 2013, NSƯT Hoàng Hải thủ vai tướng Dinh (tướng Đinh Đức Thiện) trong bộ phim chiến tranh "Những người viết huyền thoại". Bộ phim này thành công rực rỡ với 6 giải thưởng tại LHP Việt Nam lần thứ 18.
