2007年，黄楠曦参演龚若飞执导的人物历史剧《恰同学少年》，饰演秀秀，这是其参演的首部电视剧。该剧以毛泽东在湖南第一师范的读书生活为背景，讲述了以毛泽东、蔡和森等为代表的一批优秀青年风华正茂的学习生活和他们之间的爱情故事。
2010年，参演现代都市剧《一日夫妻百日恩》，剧中饰演伊雯。同年，在中国内地首部描写关于越狱题材的影视剧《青盲》中饰演黄军官姨太太。还参演了军旅题材剧《十一级台阶》，饰演颇有爱心的战地女护士。
同年，主演贾鑫执导的爱情片《开心情缘》，剧中扮演安琪。
2011年，主演由徐进执导的情感电影《我和我的母亲》，剧中饰演蒋玉婷。同年推出个人单曲《慢慢来》。2012年，在爱情偶像电影《爱情38℃》中饰演于小美。在曾国祥执导的剧情电影《醉后一夜》中扮演张妍。同年还参演了爱情电影《爱在微博蔓延时》。
2015年，在抗日谍战剧《烽火抗日山》中饰演日本军医柳生健一的妻子羽田秋慧子。在李长欣执导的神话电影《诸神学院》中担纲女一号嫦娥。
2016年在惊悚电影《疑似真凶》中饰演犀利女鬼，笑料不断。
楠曦是一个很上进，又不怕吃苦的女演员，尤其是在电影《烽火抗日山》中为了展现千里寻夫晕倒在荒野的戏份，她冒着酷日在地上躺了40分钟，胳膊上都是又红又紫的瘢痕，但她丝毫没有抱怨。