Ông tên thật là Lưu Trần Nghiệp, bút danh là Lưu Nguyễn. Hoàng Hiệp
tham gia cách mạng vào năm 1945 thuộc đoàn Tuyên truyền lưu động Long
Xuyên, sau chuyển về đoàn văn công và phân hội Văn nghệ Long Châu Hà.
Ông bắt đầu sáng tác từ năm 1948 tuy nhiên những tác phẩm thật sự để đời của ông chỉ xuất hiện trong những thập kỷ sau này.

Việc tập kết ra Bắc như một khởi điểm cho cảm hứng sáng tác dạt dào
của người nhạc sĩ Nam Bộ này. Năm 1957, bài hát Câu hò bên bờ Hiền Lương
do ông viết chung lời với nhạc sĩ Đằng Giao là điểm khởi đầu cho sự
nghiệp sáng tác chuyên nghiệp của Hoàng Hiệp. Trong vòng 20 năm sống ở
Hà Nội (khoảng 1955 đến 1975), ông đã viết hơn 100 ca khúc, nhiều bài trong đó tiêu biểu cho dòng nhạc cách mạng thời kỳ chống Mỹ: Lá đỏ, Trường Sơn Đông Trường Sơn Tây, Cô gái vót chôngNgọn đèn đứng gác.

Sau 1975 Hoàng Hiệp trở về miền Nam, công tác tại Nhà xuất bản Âm
nhạc thành phố Hồ Chí Minh, sau chuyển sang Hội Âm nhạc TPHCM và một
thời gian làm Tổng thư ký Hội. Dấu ấn của thời kỳ sáng tác này, có thể kể đến : Trở về dòng sông tuổi thơ, Con đường có lá me bay (1977), Mùa chim én bay, Em vẫn đợi anh về, Nơi anh gặp em (bài hát trong phim Tội lỗi cuối cùng)…

Những ca khúc của ông thường mang âm hưởng dân ca, trữ tình, dễ nhớ, dễ truyền xúc động. Bài hát Nhớ về Hà Nội của
Hoàng Hiệp là một tác phẩm đặc sắc, nếu không muốn nói là kinh điển,
của dòng nhạc đương đại những năm cuối thế kỷ 20 về tình yêu thành phố
bên bờ sông Hồng. Đây cũng là một trong những ca khúc nổi tiếng nhất viết về Hà Nội.

Ngoài sáng tác ca khúc, Hoàng Hiệp còn viết nhạc cho kịch nói: Người ven đô, Màu giấy mới, Xa thành phố yêu dấu…; nhạc cho các vở cải lương Thái hậu Dương Vân Nga, Tiền và Nghĩa; viết nhạc cho phim truyện và phim tài liệu: Cánh đồng mơ ước, Bản nhạc người tù, Mùa gió chướng, Nơi gặp gỡ của tình yêu, Biệt động Sài Gòn… Ông còn là dịch giả cuốn Nhạc lý cơ bản của Spasspbine và là tác giả của nhiều sách giáo khoa âm nhạc.

Năm 2000, Hoàng Hiệp được nhận Giải thưởng Hồ Chí Minh về Văn học Nghệ thuật cho các tác phẩm: Câu hò bên bờ Hiền Lương, Cô gái vót chông, Ngọn đèn đứng gác, Trường Sơn đông – Trường Sơn tây, Viếng Lăng Bác, Nhớ về Hà Nội.
Năm 2007, chương trình Con đường âm nhạc vinh danh những sáng tác của ông được đông đảo công chúng yêu thích. Ngoài các ca khúc như Nhớ về Hà Nội, Câu hò bên bờ Hiền Lương tự viết lời riêng thì Hoàng Hiệp chủ yếu là phổ nhạc cho thơ: Ngọn đèn đứng gác (thơ Chính Hữu), Đất quê ta mênh mông (thơ Dương Hương Ly), Nghe hò đêm bốc vác, Qua cầu Tuỳ Cốc, Trường Sơn đông – Trường Sơn tây, Tiểu đội xe không kính (thơ Phạm Tiến Duật), Như lá (thơ Lâm Thị Mỹ Dạ), Em vẫn đợi anh về (thơ Lê Giang), Con đường có lá me bay, Mùa chim én bay (thơ Diệp Minh Tuyền)…