黄秉衡生于1900年（清光绪二十六年）。早年赴日本陆军士官学校第十期步兵科学习，毕业于赴美国航空学校学习。1920年加入中国国民党。1923年任孙中山侍从。1924年任广东航空学校教官兼飞机队队长。1926年任北伐军飞机队副大队长。1929年秋任中央陆军军官学校航空队队长。同年9月20日任军政部航空署署长。1932年4月13日任军事委员会空军事务处处长。1933年2月16日任国民政府参军处参军，4月29日被聘为全国航空建设委员会委员，7月被聘为中国航空协会理事，同年任中央航空学校教育长。1935年任航空委员会副主任。1938年后任航空委员会重庆办事处主任、重庆空军司令。1939年调任空军第一军区司令官。1940年5月25日授空军少将街，8月调航空委员会参事室首席参事。1941年12月调驻美大使馆空军武官。1945年5月1日复任国民政府参军处参军。1948年5月任总统府参军。1949年初赴美国定居。1989年1月16日在美国洛杉矶逝世。