1864年10月19日，生于湖北黄陂木兰乡东厂畈。
1878年，入私塾读书，同年订了童养媳吴敬君。
1883年（清光绪九年），考入天津北洋水师学堂，毕业后，派往广东服役，充二管轮。
1888年随“广甲”编入北洋水师。
1894年，甲午中日战争爆发，随舰队北援。坐舰被日舰击沉，飘海遇救，往南京投两江总督张之洞。
1895年应署两江总督张之洞电召赴宁，监修新式炮台，先后任狮子山等处炮台总教官，专台官。
1896年随张之洞回湖北，任炮台监制、护军后营帮带，参与训练新军。1898年至1901年曾3次赴日本考察军事。
1904年，任护军前锋一、二、三、四营督带。次年12月，湖北常备军改编为两镇，任第二镇第三协统领官兼护该镇统制官，后随镇改编。
1906年任陆军暂编第二十一混成协统领，兼管马炮、工、辎各队事务。率部参加彰德新军秋操。
1909年，以军界代表身份参加“湖北铁路协会”。
1911年，武昌起义爆发，黎元洪被革命党人强迫推举为湖北都督。汉口、汉阳光复，各国领事宣布。“中立”，才宣告就职。
1912年1月，中华民国临时政府在南京成立，黎元洪被选为副总统兼领鄂督。2月，南北和议告成，与孙武、刘成禺、张伯烈等组织“民社”，任理事长，鼓动武昌和南京分裂；附和袁世凯定都北京；镇压“群英会”；为排除异己，将原8个师的军队改编为3个师。8月16日，与袁世凯合谋，诱杀湖北军政府军务部副部长张振武和湖北将校团团长方维。
1913年袁世凯扑灭“二次革命”。10月6日，袁世凯任中华民国正式大总统，黎元洪为正式副总统兼鄂督。但袁对黎元洪在鄂视为心腹之患。12月派段祺瑞到鄂，以“磋商要政”为词，迫黎元洪赴京。被安置在瀛台，与之结为儿女姻亲以控制之。
1915年袁世凯帝制自为，黎元洪迁居东石胡同，闭门谢客。12月15日，袁世凯册封黎元洪为武义亲王。黎元洪坚辞不就。
1916年6月6日，袁世凯死，黎元洪出任大总统。而国务总理段祺瑞独断专行，演成“府院之争”。翌年6月，黎元洪引长江巡阅使张勋入京斡旋，7月1日，张勋复辟，黎元洪被迫弃职。
1920年，黎元洪眷念故乡，捐资拆迁黎家河祖遗的一间半屋，修建黎氏宗祠。内设孝义小学堂，聘请塾师一人，塾师工资及学生学杂费用，都由黎元洪负担。
1922年6月，直系军阀曹锟、吴佩孚赶走皖系总统徐世昌，“法统重光”再任大总统。次年初曹锟贿选，逼黎下野。6月黎元洪辞职赴天津。
黎元洪晚年致力于实业，曾任中兴煤矿董事长、黄陂商业银行总董事和南洋兄弟烟草公司等企业的董事。投资企业45个，其中银行17家，工厂12个、煤矿6家，总投资额达200万元。又于武昌油坊岭等地购置大量田产。
1928年6月3日，黎元洪脑溢血逝于天津。
1935年11月24日，中华民国国民政府于武昌为黎元洪举行国葬典礼，遗体归葬于武昌卓刀泉。