早年

黃琬曾祖父為黃香，祖父為黃瓊，姑母為劉焉妻。幼年喪父，建和元年（147年）正月，京城洛陽發生日食，黃瓊把情況報告給漢桓帝。皇太后問黃瓊太陽被遮了多少。黃瓊思考答案但不清楚日食情況。黃琬當時7歲，提醒他道：「為什麼不說太陽剩下的部分就像剛出來的月亮？」黃瓊恍然大悟，立刻用他的話去報告。

後來黃瓊為司徒時，黃琬以公孫拜童子郎，但以疾病為由不去就任，得以名揚京師。司空盛允有疾，黃瓊派黃琬去慰問，恰逢江夏有賊子作亂，因為黃瓊為江夏人，盛允諷刺道：「江夏大邦，而蠻多士少」，黃琬反擊道：「蠻夷猾夏，責在司空」，並拂衣而去。

官場生涯

黃琬官拜五官中郎將，並與當時的光祿勛陳蕃成為朋友，當時東漢舊制要察舉三署郎，以才德優異者舉為茂才，但權富子弟往往得舉，而窮苦人士卻被排除在外，于是黃琬與陳蕃同心協力，不論貧富啟用人才、顯用志士。因此平原郡劉醇、河東郡朱山、蜀郡殷參等人以才行得舉，但是黃、陳同時得罪了權貴。

當時的御史中丞為王暢，王暢身邊的權貴就陷害黃琬、陳蕃、侍御史刁韙等人結交朋黨。于是陳蕃官職被免，黃琬、刁韙遭到禁錮。

黃琬一直被禁錮到光和末年（184年），太尉楊賜上書薦黃琬有撥亂之才，于是征為議郎，並提拔為青州刺史和侍中。中平初年（184年），為右扶風，征拜為將作大匠、少府、太僕。官拜豫州牧時，境內盜賊猖獗，黃琬將其征討平定，于是聲威大震。政績顯揚天下，于是被封關內侯。

董卓之亂

到了董卓當權朝廷之時，黃琬以名臣被征為司徒，遷太僕，封陽泉鄉侯。董卓欲遷都長安，但遭到黃琬與司徒楊彪的反對。黃琬駁斥董卓：「昔時周公以洛邑為首都安定了姬姓，光武帝以洛陽為首都興隆了漢朝，這是天之所啟，神之所安。大業既定，豈能妄加遷動，辜負了四海之期望？」當時人人都畏懼董卓一暴怒，黃琬必定被殺害，于是都勸諫黃琬。黃琬對他們說：「昔日白公勝作亂于楚國，屈廬冒著利刃向前；崔杼殺齊莊公于齊國，晏嬰不畏懼他的盟誓。我即使無德，但真心欽慕古人之氣節。」董卓警戒他是名門望族，不敢加害他，于是黃琬被罷免官職。後來與楊彪同拜光祿大夫，及遷到西都長安，轉司隸校尉，並與司徒王允共同密謀誅殺董卓。最終李傕、郭汜攻破長安，黃琬被收捕入獄，並死于獄中，時年五十二歲。

相關人物

黃琬妻來氏，有弟來敏。漢末來氏姐弟避難荊州，黃琬的表侄劉璋將他們接到蜀中。

在歷史小說《三國演義》中，黃琬有一子黃奎，與馬騰一同密謀誅殺曹操，後事敗被滿門抄斬。黃奎為虛構人物，史書並無記載。