北京一零一中学。1984年毕业于北京大学力学系，之后跟随胡海昌院士作研究生两年,1986年前往哈佛大学留学，1990年获得博士学位，导师为，之后留在哈佛大学随以及做博士后，为期一年。1991年，黄永刚在亚利桑那大学担任助理教授。1995年，前往密西根理工大学担任副教授。1998年，前往伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校任副教授，2001年升任正教授，2003年，黄永刚开始任伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的Grayce Wicall Gauthier讲席教授，2004年，担任Shao Lee Soo讲席教授。