清光绪三十年正月十三日，即公元一九零四年二月二十八日，黄维降生于江西省贵溪县盛源乡（今属贵溪市流口镇）一个普通的小户家庭。其祖上世代兼营农业与商业，家境尚属中等，拥有田地约五十亩。黄维家中仅有兄弟两人，他作为长子，很早就体会到生活的责任。父亲黄国栋不幸早逝，母亲周氏独自一人含辛茹苦，将黄维兄弟二人抚养长大。正是这种早年生活的艰辛与家庭的种种磨难，逐渐塑造了黄维坚毅不屈、勤劳朴素的品格，也使他养成了较为内向沉静的性格。少年时期，黄维先是在本乡的第二高等小学读书，之后考入学制为五年的江西省立第四师范学校。在校期间，他学习极为刻苦勤奋，成绩始终名列前茅，尤其在国文方面展现出过人的才华与深厚的功底。民国十一年（一九二二年），黄维从第四师范学校顺利毕业，之后回到贵溪，在当地一所小学担任国文教员，其间还曾出任朝阳平民学校校务主任等职务。然而，由于自身身材较为矮小，部分学生对他不够尊敬，这令黄维感到颇为困扰与苦恼。于是，他萌生了前往上海发展的念头，希望能在更广阔的天地中碰碰运气，寻找到一份更适合自己能力与志向的职业。
民国十三年（1924年）春季，黄埔军校为筹备开学，首次于全国若干地区展开了秘密的招生考试工作。恰逢此时，身在南昌的黄维与来自上饶的同乡方志敏相遇会合，两人此前还曾是江西省立第四师范学校的同学。方志敏当时已经是一名中国共产党党员，他同样计划途经上海前往广州，报考新成立的黄埔军校；黄维得知其意向后，便有意与之结伴同行。按照当时黄埔军校的报考规定，申请人必须获得两名国民党党员的正式介绍。中共党员赵醒侬当时正担任国民党江西省临时省党部常务委员兼组织部长，方志敏与他早已相识，此前还曾受中共中央派遣，共同在南昌参与创建江西地方党组织的工作。于是，经由方志敏的妥善安排与赵醒侬的亲自介绍，黄维顺利通过了初试阶段的考核，随后前往广州参加复试并成功被录取，被编入第一期第二队学习。开学首日，所有学生需统一填表集体加入国民党，黄维便是在这一背景下成为了国民党党员（其加入国民党与进入黄埔军校的推荐人记录均为赵干与刘伯伦）。现存有一份黄维在黄埔军校第一期的学生通讯录照片（该图册来源标注为“黄维黄埔军校第一期学生通讯录照”）。在校期间，黄维训练刻苦，严守军纪，因此在同年11月毕业后得以留校任职，先后担任过黄埔军校校长办公厅见习官、黄埔军校第三期入伍生总队第八队中尉区队长等多个职务。
民国十四年（1925年）2月，黄埔军校的师生们组成了教导团和学生军，投身于讨伐陈炯明的第一次东征战役。黄维在此次军事行动中担任排长职务，他带领部下先后参与了淡水攻坚战与棉湖会战等关键战斗，最终助力东征部队取得胜利。战役结束后，他又随由教导团改编而成的党军第一旅回师广州，迅速投入平定刘震寰、杨希闵所部滇桂联军叛乱的作战。同年8月，国民政府着手整编部队，组建国民革命军，黄维被编入第一军第一师序列。10月，他再度参加第二次东征，隶属于何应钦指挥的第一纵队。由于在战斗中表现勇猛果敢，常常身先士卒，战役结束后他因功晋升为连长。进入民国十五年（1926年），黄维的职务经历了一系列调整，先后担任国民革命军第一军第二十师第五十九团第三营副营长、黄埔军校第四期军官团第九连连长等职。同年7月，国民革命军誓师北伐，黄维随所在部队北上征战。北伐进程中，他已升任预备第一师第三团第三营营长。该部新兵比例较高，黄维在师长严重和团长陈诚的领导下，坚持以身作则，采取边行军、边训练、边演习的方式，使部队的实战能力得到稳步提升。当年11月，预备第一师第三团由韶关移驻赣州，随后改编为第二十一师第六十三团，继续东进浙江，与北洋直系军阀孙传芳的部队作战。该团在龙游、兰溪一带与卢香亭部北洋军发生激烈交火；此后又在桐庐浪石埠架设浮桥强渡江河，与孟昭月部敌军展开持续苦战；最终在师长严重的统一指挥下，全师发动猛烈攻势，于民国十六年（1927年）2月18日成功收复杭州。紧接着，第二十一师从嘉兴方向发起攻击并向北推进，于3月21日进驻苏州，黄维也在此阶段升任第二十一师第六十一团副团长。5月，北伐军渡过长江向北进攻，相继攻克邵伯、高邮、界首、宝应、淮安等一系列城镇。黄维在作战中始终勇猛顽强，不避艰险，因此在6月被提拔为第六十一团团长。8月，孙传芳部在徐州战役中击退了蒋介石指挥的北伐军进攻，随后兵分三路渡江南下进行反扑，一度占领龙潭及栖霞山等地，对南京构成严重威胁。黄维率领第六十一团与李树森的第六十二团一道，在师长陈诚的指挥下火速驰援，向栖霞山发起进攻，不仅击退了北洋军，还解救了被围困的友军部队；随后，该部又向南北象山阵地发起反复冲锋，与孙传芳麾下的白俄敢死队展开残酷的近距离肉搏，直至28日清晨攻克该地；此后部队迅速挺进至黄龙山，对北洋军实施了大规模歼灭，从而在关键的龙潭战役中建立了显著功勋。民国十七年（1928年）4月，黄维再次率部北上，参加了讨伐奉系军阀的战争。北伐战争基本结束后，蒋介石着手实施军队编遣，将第一集团军各部缩编为六个师，黄维所在部队被编入曹万顺、陈诚任师长的第十一师序列，他本人仍担任团长职务（亦有资料记载其当时任第十一师第三十一旅司令部少校参谋），随后继续随军参与了对各地残余军阀势力的作战行动。
主词条涉及中央革命根据地的第三次、第四次以及第五次反“围剿”斗争。民国十八年（1929年）2月，黄维被选拔进入国民党军事委员会参谋本部所创办的陆军大学特别班进行深造，成为该班第一期的学员。在陆军大学学习期间，他系统接受了现代军事理论教育，其军事理论素养与文化科学知识均获得显著提升，为日后指挥作战奠定了坚实基础。毕业后，他重返第十一师服役，并深受第十八军军长陈诚的赏识与信赖，因而被擢升为第三十一旅旅长，正式成为国民党军中所谓“土木系”的重要成员之一。关于黄维的早期经历，可参考其黄埔军校第一期学生通讯录以及第三期教职员通讯录中的相关记载。 民国二十年（1931年）1月下旬，中央工农红军对赣州发起围攻。陈诚奉蒋介石之命，率领第十一师与第十四师共计两万兵力紧急驰援赣州，以解救被围困的第十二师金汉鼎部第三十四旅。黄维旅作为先头部队，经马家州、云田墟推进至赣州以西的河地，并于3月2日夜间在赣水与贡水交汇处成功偷架浮桥，为后续部队打开了通道。至3月7日，红军主动向赣州以东及以南地区实施转移。就在当天深夜，黄维亲自率领第六十五团及第六十六团经由坑道出城，对红军展开追击行动。 民国二十二年（1933年）3月，黄维参与了对中央苏区的第四次“围剿”，其所属部队被编入“赣粤闽湘边区剿匪军”中路军序列。在此次作战中，国民党军第五十二师与第五十九师先后遭到红军歼灭性打击，陈诚随即重新调整部署，命令所部再次向苏区进犯，积极搜索红军主力以求决战。3月21日，第十一师与红军在宜黄南部草苔冈附近及其以南高地爆发激烈战斗，双方从拂晓一直鏖战至黄昏。战斗中，黄维因穿着草鞋不慎被树枝扎伤脚部，导致无法行动，直至数日后才雇请当地民众将其抬离战场。随着蒋介石第四次“围剿”计划最终失败，陈诚命令第十一师开往崇仁承担防守任务，同时指派罗卓英代理第十一师师长一职，并将黄维提升为副师长。 同年5月，蒋介石亲自组织并指挥对红军的第五次“围剿”。7月，第十八军进行编制与装备方面的改革，黄维正式出任第十一师师长，并前往庐山军官训练团接受集训。11月，第十八军在南丰完成集结，随后向南丰地区的苏区展开进犯，其中第十一师担任预备队角色。民国二十三年（1934年）3月，黄维率部在黎川附近的樟村、横村一带与红军交战，增援右翼的樊松甫第七十九师，经过顽强抵抗，最终阻止了红军的反攻攻势。5月，在夺取苏区战略要点广昌的战役中，第十八军各师承担正面攻击任务，第十一师则继续作为该军的预备队使用。同年9月，第十一师与第九十四师、第十四师共同进抵宁都，并随后向鄠都方向推进。10月，主力红军突围出发，开始长征，第十一师则奉命留驻韶关、大庾岭一带，执行所谓的“清剿”任务。 民国二十四年（1935年）4月13日，黄维被授予陆军少将军衔。6月底，第十八军各师全部撤出原驻防区，集结于南城、抚州、进贤地区；7月，该军经浙赣铁路进入浙江省境内，担负“肃清”浙西南地区红军及游击队的任务。
在多次针对红军的“围剿”作战行动中，黄维始终坚决执行上级命令，展现出勇猛果敢、作风顽强的军事素质，其表现赢得了蒋介石与陈诚的高度认可与赞许。民国二十六年（1937年）初，他被选派前往德国进行系统的军事深造，原定进修时间为一年，然而由于抗日战争全面爆发，形势紧迫，他不得不提前结束学业返回国内。同年8月13日，日军向上海发起大规模进攻，淞沪会战由此展开。9月下旬，黄维临危受命，接任第十八军第六十七师师长职务，并迅速率部投入战场。他首先指挥部队在罗店镇、浏河一带与日军展开激烈交锋，罗店阵地历经反复争夺，曾一度失守后又重新夺回，其间三次易手，战况极为惨烈。黄维亲临前线，带领抗日官兵浴血奋战，表现出不畏牺牲的英勇精神。此后，部队转战至金家宅、沈家桥等地进行艰苦的阵地防御作战，官兵伤亡十分严重。进入11月初，整个战局持续恶化，黄维所部又奉命调至沪西苏州河南岸，负责防守八字桥、厅头镇等关键地段，继续拼死抵抗日军的猛烈攻势。不久，为掩护主力部队后撤，黄维再次受命率师驰赴安亭车站执行阻击任务，在顺利完成掩护使命后，他才指挥部队有序经无锡、宜兴、长兴等地转移，最终进入皖南山地继续抗战。
民国二十七年（1938年）2月，黄维被擢升为第十八军副军长，该军军长由罗卓英担任。至同年5月，他又接替罗卓英正式出任第十八军军长一职，随即率领部队投身于规模浩大的武汉会战之中。在从安徽开赴江西前线的行军途中，他特意绕道南京，接受了蒋介石的亲自召见。临别之时，蒋介石从办公桌抽屉内取出一张六寸大小的个人照片，并当场挥毫，在照片上题写了“培我将军留念”六个字。需要说明的是，黄维原本的号（亦有说法为其字）是“悟我”，而蒋介石却特意以“培我”二字相赠。黄维在接过这张题字照片的瞬间，内心虽感困惑，未能立即领会其中深意，但仍将其视若珍宝，郑重地收藏于家中。事后，黄维经过反复思量，才逐渐醒悟蒋介石并非无意间写错，而是别具深意，取“培我者，培养我也”的内涵，于是他顺势将自己的号改为“培我”，以作回应。同年7月中旬，日军第十一军在司令官冈村宁茨的指挥下，集结五个师团及波田支队的兵力，分路沿长江及其两岸区域向武汉发起大规模进攻。黄维奉命指挥所部，将第十一师与第六十七师部署于九江至南昌之间的南浔铁路德安地区一带，构筑防线。9月1日，日军第九师团一部趁川军王陵基的第三十集团军防御部署尚未稳固之机，突破其前沿阵地，继而沿瑞德公路向南浔路战略要地马回岭方向进犯。经过黄维所率第十八军与俞济时指挥的第七十四军协同截击，最终挫败了日军南下直取德安的作战计划。至9月24日，日军第一〇六师团突然从南浔路正面调转兵锋向西急进，意图与第二十七师团在武宁以东地区会合，企图在箬溪一带实现防线突破。黄维率领第十八军与其他友邻部队密切配合，实施逐次阻击，在马回岭地区与日军展开激烈交战，成功粉碎了其迂回包抄德安的战术企图，使其进攻计划彻底破产。
民国二十八年（1939年）6月6日，黄维正式获授陆军中将军衔。此后，他相继担任成都中央陆军军官学校第十五期及第十六期的教育处处长，并出任中央陆军军官学校第六分校（即南宁分校）主任。同年冬季，日军在攻占越南后，于滇越边境一带大规模集结部队，意图向云南发动进攻。为应对此局势，第五十四军奉命从广西紧急开拔，进驻广南、富宁、马关直至河口以东的滇越边境沿线，积极布防以抵御日军进犯。然而，民国二十九年（1940年）10月，第五十四军军长陈烈突然病故，黄维受命接任军长职务，随即乘机飞抵昆明，赶赴前线指挥部队（至1942年3月，他又兼任昆明防守司令部司令）。第九集团军总司令关麟征率领第五十二军随后进入滇南地区，第五十四军自此划归其指挥序列。值得注意的是，第五十四军原是陈诚军事集团的核心部队之一。早年陈诚任师长时，关麟征曾在第十一师担任团长，后因受陈诚排挤而离去，此事一直令关麟征心怀芥蒂，至此他便有意借此机会对黄维多方刁难。黄维到任后，很快察觉部队面临严重的给养问题。按规定，士兵每日主食应为二十四两大米（按旧制一斤十六两计算），但兵站所供军粮不仅多发霉掺沙，实际分量也严重不足；加之当时物价飞涨，士兵每月仅六元的菜金根本购不到足够副食，导致官兵普遍食不果腹，士气日渐涣散。面对这一困境，黄维自行决定每人每日增发口粮二两，并数次向军政部长何应钦具文报告，恳请上级解决粮饷问题。同时，他将劣质军粮样品分装成小袋，送至军政部作为实物呈报。然而关麟征却向何应钦进言：“黄维此举实乃故意与军政部为难，不过是项庄舞剑，意在沛公！”何应钦为借处理此事震慑其他部队、平息类似诉求，遂命令军需署派遣专员赴第五十四军核查账目。黄维未按官场惯例向检查人员行贿打点，反而正色向来人表示：“若诸位查出我有任何贪污营私、中饱私囊之行，请明确指出，据实上报军政部，将我依法查办！”检查人员返回后，黄维连续致电何应钦请求辞职，电文中言辞颇多愤慨。何应钦亲赴昆明时，黄维又当面与其激烈争执。何应钦便向蒋介石递呈便笺，称“黄维破坏军需制度，独立公积金既不申报也不上缴，应予撤职查办”。蒋介石遂于民国三十二年（1943年）4月电令调任黄维为军事委员会中将高级参谋。黄维赴重庆面见蒋介石，详细汇报了事件原委，并请假返回原籍扫墓养病。此后，他携妻子儿女回到江西贵溪家乡，打算从此隐居故里，终老田园。黄维对家人感慨道：“如今抗战迟迟未能取胜，实因国家体制腐败所致。我宁可弃官归田，自耕自食，也绝不与这般污浊风气同流合污。”
民国三十三年（1944年），随着日军进犯贵州，战火已逼近当时的陪都重庆，形势日趋危急。为应对兵源紧张的局面，国民政府在其控制的“蒋管区”内广泛动员，号召知识青年投身军旅。同年深秋至初冬时节，蒋介石下令将原由桂林撤至重庆的“军事委员会陆军督训处”改组为“知识青年从军青年军编练总监部”，总部设立于重庆复兴关，并任命罗卓英为总监，原督训处副处长黄维担任副总监。为有效招募江苏、浙江、福建、安徽、江西等省份的青年学生，蒋介石特意在江西横峰县的莲荷村增设了青年军编练总监部东南分部，由黄维兼任主任。在此期间，黄维身兼数职，同时担任军事委员会干部训练团副教育长、青年军编练总监部东南分部主任及东南干部训练团主任等重要职务。他此时意气风发，特意撰写一副对联以抒胸臆：“中兴逼我昭青史，大任由天秉素行。”字里行间透露出其个人强烈的历史使命感与抱负。东南分团与东南编练分监部的主要职能，是为青年军系统培养军官与政工干部。培训对象以基层下级军官为主，同时也包括通过考试选拔而来的各地知识青年。蒋介石曾公开表示，意图将青年军打造为一所训练军事干部的大学校。黄维对此深有领会。为契合知识青年的学习特点，他特意通过程兆熊延请了一批知名学者专家前来授课，并亲自参与审定了一首校歌，其歌词写道：“山青青，水洋洋，莲荷山水青，莲荷山水长。中华儿女来四方，操戈执戟聚一堂。聚一堂，练刀枪，远征三岛来还乡。来还乡，永不忘，莲荷山水青，莲荷山水长。”黄维为此设计了一套完整的训练与教学方案，具体实施中采取“三个分开”的原则：东南分团与东南分监部的学员分开受训；军官大队与政工大队的训练内容与方式相互独立；高级将校级军官与普通尉士级军官的编练工作也分别进行。在军事训练现场，他时常亲临操场以身作则，为学员演示各项战术动作，即便是在数九寒天或炎炎夏日，也坚持到场指导，持枪卧倒、翻滚前进等动作皆亲自示范；若发现学员动作不够标准，他会立即上前耐心纠正。黄维尤其重视政治教育的方式，强调应将其融入知识性、趣味性与学术性之中，避免生硬说教。他明令禁止对知识青年士兵进行辱骂或体罚，同时要求部队经济账目公开透明，鼓励士兵通过民主方式参与伙食管理等事务。对于贪污及违纪行为，黄维的惩处极为严厉。他时常告诫身边僚属：“即便是我亲近之人，倘若贪污腐化、违法乱纪，我黄维也绝不姑息，定当严惩不贷，到时休怪我不讲情面。”他曾坚持依军法处置，将贪污一百余元的书记官周平治从严判处五年徒刑，以此整肃军纪。黄维在莲荷主持工作约一年有余，期间累计培训学员达五六千名。日本投降后，青年军被整编为三个军。民国三十五年（1946年）6月，黄维受命出任青年军第三十一军军长，辖下包括第二〇八师与第二〇九师，随后奉命率部开赴台湾。该军由江西黎川及福建上杭出发，先至福州集结，而后又改调至浙江余杭与绍兴一带，开展预备军官训练。同年7月，蒋介石亲赴庐山主持召开青年军干部会议（亦称“青年军复员检讨会议”），黄维被指名参会。会议决定在当年年底前征集十万名应届高中毕业生，于上海、南京、北平、东北等十个地区组建新一批青年军。然而第二批青年军的征集工作远不及首次顺利，其主要原因在于广大青年普遍不愿卷入内战。民国三十六年（1947年）春季，黄维被调任国防部联勤总部副总司令。同年夏季，他率领由国防部各相关单位业务人员组成的检阅组，代表参谋总长陈诚前往各青年军师部进行检阅，督查其训练与装备状况。至9月，他赴武汉着手筹办新制军官学校，并出任校长。该校原定校址设在北平，临时校址则设于汉口原日军华中军总司令部旧址及江汉中学英商跑马场旧址。这所学校的设立系采纳美国顾问团的建议，完全参照美国西点军校的模式进行规划与建设。
民国三十七年（1948年）1月，黄维在担任陆军总司令部第三陆军训练处处长一职的同时，受命前往武汉主持新兵的招募与编练工作。同年8月上旬，蒋介石于南京召开军事会议，确立了重点防御的战略方针，其中一项关键举措便是对现有部队进行重组与整编，以组建若干具备强大机动能力的作战兵团，从而为与人民解放军展开决战做好准备。正是在这一战略决策背景下，第十二兵团得以组建，其下辖部队包括第十八军、第十军、第十四军以及第八十五军。起初，国民党最高军事当局计划以整编第十八军为基础组建兵团，并拟由军长胡琏出任第十二兵团司令官。然而，由于华中“剿总”总司令白崇禧对胡琏多次提出指责与反对，蒋介石不得不重新考虑人选。为此，他特意派遣林蔚前往上海，征询正在养病的陈诚的意见。陈诚推荐了时任新制军官学校校长兼陆军第三训练处处长的黄维，但何应钦与白崇禧对此表示反对，而参谋总长顾祝同则持积极支持态度。最终，蒋介石决定任命黄维为兵团司令官，胡琏为副司令官。黄维从汉口赶赴南京谒见蒋介石时，曾表示：“离开部队时间已久，恐难以胜任带兵之责。”蒋介石则回应道：“当前最紧要的任务便是作战，若不消灭共产党，一切事务皆无从推进，你不能仅从个人角度考虑问题。”黄维于是提出一个条件，说道：“此战结束后，我仍希望回去办理军校。第十二兵团司令一职，我可暂为过渡，之后仍应交由胡琏担任。”这一请求得到了蒋介石的同意。第十二兵团司令部于同年9月在汉口大致组建完成。至26日，除第八十五军因白崇禧阻挠未能及时归建外，第十八军、第十军及第十四军均已集结于确山、驻马店、遂平一带进行休整，并准备后续行动。10月初，白崇禧亲赴驻马店召集军长以上人员举行会议，策划以黄维兵团为主力向襄城、鲁山方向的解放区发动进攻，意图将中原野战军吸引至豫西地区，从而牵制其向津浦路移动并与华东野战军会合。该月下旬，第十二兵团奉命协同张淦第三兵团向豫西平原进军，后因侦察得知中原野战军已实施战略转移，向陇海路方向开进，遂回师原驻地。 民国三十七年（1948年）11月6日，华东野战军发起淮海战役。徐州“剿总”总司令刘峙严令黄维兵团星夜向徐州集中，并强调“不得以任何借口迟延行动”。第十二兵团于8日自驻马店地区出发，按指定路线经正阳、新蔡、阜阳、蒙城、宿县向东推进，目标直指徐州。15日，兵团主力抵达阜阳。次日，其先头部队第十八军在经过与扼守涡河北岸的解放军激烈交战后，成功强渡涡河。18日，第十二兵团进抵蒙城，在此遭遇解放军的坚强抵抗。为稳固阵地，黄维制定了以蒙城为核心的作战计划，准备采纳胡琏提出的“核心机动”战法：即以蒙城为核心，构筑坚固工事，囤积粮食弹药，同时将侦察与警戒力量向外延伸，与解放军保持接触，将主力握成拳头，看准时机再行出击；前进时则先占领前方有利地形，形成新的核心。通过如此逐次跃进、稳扎稳打的方式，逐步推进。为此，黄维命令第十八军占领蒙城，并派一部兵力前出至涡河北岸；第十军由酉阳集渡河向蒙城靠拢，协同第十八军占领阵地，亦派一部向涡河以北活动；第十四军部署于蒙城东南十余里处，形成犄角之势；同时命令第八十五军军长吴绍周率部向蒙城急进。各军按黄维的部署进入指定位置，并加紧构筑工事，准备迎接大战。然而此时，蒋介石突然发来紧急电报，称黄百韬第七兵团在碾庄被围，命令黄维火速向宿县推进。黄维不敢违抗命令，只得放弃固守蒙城的计划，下令向北攻击前进。进至蒙城北板桥东西河流一线时，发现解放军已沿河据守。他随即命令第十四军发起攻击，第十八军在后策应。经过激战，解放军主动后撤。黄维即以第十八军及快速纵队为右纵队，沿蒙宿公路经板桥、赵家集直趋宿县；以第十军为左纵队，由小涧集经张家集、孙瞳集向宿县以西地区进击；兵团司令部及第十四军则沿蒙宿公路在第十八军之后跟进；又令吴绍周率部在蒙城完成补给后赶至南坪集与兵团主力会合。各部于20日上午进抵浍河以南地区，发现解放军已沿浍河占领阵地，兵力雄厚且工事坚固，致使兵团难以继续前进。21日，黄维兵团司令部进驻南坪集，第十四军集结于南坪集以南地区。吴绍周率部由蒙城抵达赵家集，距南坪集约三十余华里。不久，解放军占领蒙城，从而切断了第十二兵团的后方联络线。22日，黄百韬兵团被全歼。解放军总前委决定集中中原野战军全部兵力，围歼黄维兵团。23日，蒋介石命令刘峙、杜聿明赴南京开会，图谋打通徐蚌段交通：徐州方面向符离集攻击；第六、八、十二兵团则向宿县攻击。当晚，黄维召集吴绍周（此时已升任第十二兵团副司令官兼第八十五军军长）及第十八军军长杨伯涛等人至兵团部研究军事部署。在分析全局战场形势后，黄维问道：“兵团的任务是打到宿县，与徐州杜聿明部会师。就目前情况看，我们应采取何种打法才能完成任务？”杨伯涛认为兵团所处环境已非常严峻，解放军大军云集，布下天罗地网，并有意识地放弃涡河、浍河，设下圈套。但鉴于尚未被完全四面包围，兵团仍保有相当主动权。如果继续向宿县进攻，必将越陷越深，最终走向绝路。因此，杨伯涛建议：“趁东南方向尚未出现敌情，兵团应星夜向固镇西南的铁路线靠拢。南坪集至固镇仅八十多华里，全力急行即可抵达，一方面取得后方补给，另一方面与李延年兵团会合，再沿津浦线向北进攻。如此方可立于不败之地。”吴绍周对此表示赞同。黄维经过反复权衡，直至深夜12点，才最终决定兵团立即向固镇转移。然而行动并未及时展开，直到24日下午4时，第十二兵团才开始实施转移。25日，解放军将黄维兵团四面包围于双堆集附近地区。 陷入重围后，黄维决心打开一个突破口，冲出包围圈，继续向蚌埠方向前进。于是，他挑选了四个主力师，计划于27日齐头并进，实施迅猛突围。在此关键时刻，第十五军第一一〇师师长廖运周率部起义，彻底打乱了黄维的部署。此时，蒋介石仍认为第十二兵团能够顶住解放军的攻击，严令黄维死守待援，不得擅自行动。28日，参谋总长顾祝同乘飞机至双堆集上空视察了第十二兵团及解放军的阵地分布，并与黄维通电话，嘱咐其站稳脚跟，就地固守，并设法扩大所占区域。顾祝同同时表示将空投弹药与粮食进行补给。黄维遵照指示，竭力督促各军固守待援。每日均抽调一至三个精锐团，配以坦克和炮兵火力，向解放军阵地据点发起突击，企图以这种针对有限目标持续进行的小规模突击——“蹂躏办法”——给解放军造成消耗。解放军在完成对黄维兵团的合围后，则采取依次逐点蚕食攻击的战法，逐步紧缩包围圈。第十二兵团麋集于狭小地域内，时值寒冬，粮弹两缺，士气日益低落。每次空投补给时，部分物资落于解放军阵地，即便落在兵团空投场附近，各军也往往自行抢收，甚至因争夺物资而发生互相开枪威吓的情况。12月1日，胡琏乘飞机回到双堆集，传达了蒋介石的指示：第十二兵团“必须固守下去，死战方能求生，已命令联勤总部尽力空投补给，并正在抽调部队救援你们，务必坚持战斗”。于是，黄维与胡琏共同商议如何持续死守待援。但解放军的攻势日益猛烈，第十二兵团的处境进一步恶化。黄维见战局危急，决定让胡琏再赴南京一趟，敦促蒋介石速派援兵。若援兵有望，则与蒋介石商定协同作战细节；若援兵无望或时间来不及，则为保存兵团部分力量，建议立即突围。7日，胡琏飞抵南京，如实报告双堆集战况，蒋介石的态度至此方有所转变。胡琏随即飞返双堆集，转达蒋介石的指示：“你们可以实施突围，不必顾及杜聿明部，亦无须指望李延年兵团。”为此，黄维要求蒋介石派遣大批飞机，使用凝固汽油弹进行大规模轰炸，在规定时间和区域制造火海，以掩护部队突围。不久，他收到空投的蒋介石亲笔回信，信中写道：“决定以空军全力支援你部突围，可直接与空军总部联络。”蒋介石命令空军投下关于使用毒瓦斯弹轰炸及相关毒气使用的说明文件，并规定了空地之间日夜联络方式及地面各种标识方法；同时要求将战场地区的日夜气象情况（晴雨、风向、风速等）按时上报空军总部。黄维兵团部随即秘密拟定了在空军大规模使用毒气弹轰炸掩护下的突围计划，并进行各项准备，以待空军确定轰炸开始时间后付诸实施。在此期间，空军陆续空投了数百颗毒瓦斯弹。黄维命令将其大部分配发给第十八军，一部分配发给第十军使用。第十八军在12日黄昏后，先后两次向解放军发射了毒瓦斯弹。 12日，中原野战军司令员刘伯承、华东野战军司令员陈毅联名发出《敦促黄维投降书》，但遭到黄维拒绝。至13日、14日两天，解放军相继攻占双堆集东侧大土堆制高点阵地及双堆集北端野堡阵地，将第十二兵团压缩至双堆集及附近少数村庄的狭小地域内。此时，黄维与胡琏均认为大局已定，不能再坐以待毙，若立即突围，或可侥幸保存部分兵力，以图将来重整旗鼓。于是他们决定采取“四面开弓，全线反扑，觅缝钻隙，冲出突围”的方式实施突围。他们急电蒋介石及空军总部，要求务必于15日按计划执行，并命令各军秘密做好行动准备。15日上午9时许，空军副总司令王叔铭飞临阵地上空，与黄维通话称“原计划无法实施”。黄维回复道：“若计划不能实施，我只好自行断然处置了。”随即召集第十军军长覃道善、第十八军军长杨伯涛当面决定突围方向，分路实施突围。黄维判断解放军的围攻重点置于双堆集南、西及东南角，主要目的是阻挡通往蚌埠的去路，因而将主要突围方向定在西北、东三面。黄维、胡琏在突围前曾向医务人员索要大剂量安眠药，准备若无法脱身即服药自尽。二人互相约定，谁成功突围，谁便负责照料对方家属并处理一切善后事宜。原计划各部队于黄昏后同时行动，但黄维、胡琏担心乘坐坦克在夜间行动不便，故于下午4时便命令第十一师及坦克部队提前开始突围。突围命令下达后，各部争先恐后逃命，有的部队提前行动，立即被解放军察觉并层层截击。第十一师在坦克配合下打开了一个缺口，黄维、胡琏、吴绍周分乘三辆坦克跟随突围。吴绍周中途放弃乘坐坦克，在兵团部附近停留，最终被俘。黄维所乘坦克在通过平谷堆附近的黄沟河后不久发生故障（据陈诚之子陈履安对黄维之女黄慧南所述：“胡琏将一辆最新型号的坦克给了黄维，正是这辆从未启动过的新型坦克出了故障，胡琏乘坐旧坦克反而得以脱身。”）。最终，黄维下车混入溃兵中奔跑，于南坪集东南约四五里地的周庄一带被解放军生俘。 双堆集战役结束后，总计辖四个军十个师、约十余万人的第十二兵团彻底覆灭。兵团高级将领中，除副司令官胡琏、副军长谷炳奎等少数人逃脱外，黄维、吴绍周及各军军长覃道善、杨伯涛、副军长王岳，师长王元直、尹钟岳、夏建勋、潘琦等均被解放军俘虏（黄维被俘后曾伪称自己是第十四军司令部上尉司书方正馨，后经查实身份）。此役之后，蒋介石在致杜聿明的信中，责备黄维未听从其命令在空军毒气掩护下突围，而是擅自下令夜间突围，以致自取灭亡，但又批示应厚待抚慰黄维家属。1949年1月20日，邓小平、刘伯承、陈毅和张际春等解放军高级将领前来探望黄维等被俘人员。当时，陈毅从吴绍周手中接过一盘战棋，与他们对弈。陈毅、邓小平为一方，黄维、吴绍周为另一方。黄维在吴绍周协助下，步步为营，与陈毅激烈交锋。关键时刻，邓小平替陈毅出了一记妙招，黄维、吴绍周最终落败。只见黄维推开棋盘起身，向邓小平、陈毅深深一揖，面带笑容说道：“在下不独在战场上是诸位手下的败将，在棋盘上也非各位名将之对手，我是心悦诚服，甘拜下风。”邓小平则回应道：“爱国不分先后，贡献不论早晚。”
在被中国人民解放军俘虏之后，中原野战军联络部部长杨松青曾尝试动员原国民党第十二兵团的高级将领们，共同撰写一封劝降信，以期说服仍被围困在陈官庄地区的杜聿明、邱清泉等人放下武器。八十五军参谋长陈振威负责执笔完成了信件草稿，并邀请各位将领逐一签名，然而黄维却坚决拒绝署名。当时，一位年轻的新闻记者当面询问黄维：“您为何不选择早些投降呢？”黄维听后猛然拍案而起，情绪激动地高声回应：“世上只有战死沙场的烈士，绝无苟且偷生的将军！我凭什么要投降？为了国家与民族的利益，我将战斗至最后一兵一卒。”被捕初期，黄维被关押在河北井陉的中国人民解放军华北军区军法处看守所，随后又被转移至华东军区政治部联络部下属的解放军官教育团，在那里接受系统的学习与思想改造。新中国成立后，他先被移送至北京功德林战犯管理所（亦有资料称其最初曾被送往东北佳木斯监狱关押，之后才转入功德林），此后还一度被转移至秦城监狱。直至1968年4月，黄维再次被改押至抚顺战犯管理所继续接受关押与改造。初入功德林时，黄维的身体状况极差，同时患有五种结核病：肺结核、腹膜结核、淋巴结核、附睾结核以及精囊结核。1952年春天，他的结核病全面发作，其中腹膜结核进一步恶化为腹膜炎，导致腹腔内出现大量积液。管理所当即决定将他送往北京复兴医院进行救治，并邀请了首都多位知名医学专家联合会诊。这场病情甚至引起了周恩来总理的关注，经周总理办公室特批，有关部门动用了宝贵的外汇储备，专门从香港购置急需的药品。在医护人员长达四年的精心治疗与悉心护理下，黄维的结核病最终被彻底治愈。这段经历使他的思想开始产生一些波动，他曾坦言：“感谢共产党给了我第二次生命，病情如此严重，又拖延了这样长的时间，若是在过去，即便我身为国民党的高级将领，恐怕也早已不在人世了。”不过，那时的黄维内心仍存有较强的抵触情绪，他认为政府全力救治他的目的是为了换取“口供”，只是他不再像过去那样在学习讨论会上公开反驳或对抗，而是转而选择了沉默。在改造期间，黄维的日常生活待遇得到了切实保障，他的餐桌上每天都会供应牛奶、鸡蛋和肉类。即便是在国家遭遇三年自然灾害的极端困难时期，肉类的供应也从未中断。在那三年里，起初提供的是猪肉，后来改为牛肉，最后甚至通过特殊渠道供应了黄羊肉。直到获得特赦之后，黄维才得知，当时国家在如此艰难的情况下，竟专门派遣解放军战士远赴内蒙古猎取黄羊，以保证他们这些战犯的营养。他也由此明白了，当时管理所的工作人员为何体型逐渐“发胖”——那其实是因营养缺乏而导致的身体浮肿。每每回想起这些往事，黄维都感到格外感动。在抚顺战犯管理所关押期间，黄维养成了阅读的习惯。他在图书室里接触到不少数学、物理、化学以及机械工程方面的书籍，并由此萌生了一个大胆的念头：尝试发明一种“永动机”。他一边刻苦学习相关知识，一边着手进行设计，方案反复推敲，图纸也绘制了一稿又一稿。后来，他确实制造出了一台被称为“黄维永动机”的装置，但实际试验却以失败告终。为此黄维一度感到十分沮丧，但管理处的领导同志并没有因此责备他，反而给予了温暖的安慰和积极的鼓励。此外，人民政府对黄维的亲属和子女也给予了周到的照顾与妥善的安排（具体可参见“人际关系”部分相关内容）。在长达二十七年的改造岁月里，黄维与战犯管理所的多位领导逐渐建立了深厚的情感纽带。后来，他在提及抚顺战犯管理所所长金源时曾感慨道：“金所长是‘红小鬼’出身，却把大好的青春岁月耗费在我们这些曾经没有价值的人身上。”1986年，黄维重访抚顺战犯管理所时，特意提出不住宾馆，而是要求在自己当年曾被关押的2号监室住了一晚。在与管理所工作人员座谈时，他动情地说：“抚顺管理所是我最怀念的地方，过去我在改造过程中表现并不好，是政府多年来的耐心教育，让我这个顽固分子最终转变为新人。没想到我还能活到今天，这主要归功于党的照顾与关怀，是共产党的政策好！”他还当场挥毫题词：抚顺是我新生之所，是我第二个家乡。这段经历发生在一九八五年十一月。
1975年3月19日，黄维作为第七批同时也是最后一批获得特赦的战犯，迎来了人生的重大转折。在此次特赦的名单中，黄维位列首位，他代表全体二百九十三名获得特赦的战犯，亲自执笔撰写了一封致中共中央与毛泽东主席的感谢信。这封信件于同年3月23日的一场招待宴会上被公开宣读，随后由叶剑英转呈毛泽东。毛泽东阅毕后作出批示，要求将此信转发给全国县团级以上各级干部进行阅读学习。同年4月，黄维的工作得到安排，进入全国政协文史资料研究委员会担任文史专员一职；他不仅享有政协委员的相关待遇，还是同批特赦人员中唯一一位每月领取二百元生活费的专员。在北京西城区一栋浅黄色的高层公寓内，黄维常常废寝忘食、夜以继日地伏案工作，致力于审阅与国民党相关的历史资料，并撰写个人回忆录。获得特赦之后，黄维曾多次受到周恩来等党和国家领导人的亲切接见与慰问。他始终心系故乡的发展与建设，数次返回家乡探亲访友。1975年3月，最高人民法院正式向黄维颁发了特赦通知书。至1978年3月，黄维当选为第五届全国政协常务委员，并在后续的第六届、第七届全国政协中连续担任这一职务。1984年6月，他当选为黄埔军校同学会第一届理事会理事。1988年4月，他又被增选为全国政协祖国统一联谊委员会委员。此外，黄维还曾担任中国和平统一促进会的常务理事。在担任政协委员期间，尽管年事已高，黄维仍坚持参与各项重大会议与纪念活动。例如在1985年抗日战争胜利四十周年纪念之际，他专门撰写并发表了回忆文章。在文章中，他深情追忆了当年与同袍们并肩作战、甘苦与共的岁月，并表达了对如今仍生活在台湾的老长官、老同学及旧日战友的深切怀念。他这样写道：“如今祈求祖国统一，已是人心所向、众望所归。为促统一早日实现，我愿亲赴台湾，与诸位把酒言欢，畅叙往日情谊，以慰平生之愿。”他还感慨道：“这份殷切之心、期盼之情，倘若海峡彼岸能伸手相迎，那该是多么美好的景象！”晚年的黄维生活充实，积极参与各类社会活动。1975年，他曾于政协参与接待美籍人士及国民党故旧来访；1984年黄埔军校同学会成立时，黄维亲笔题字以示祝贺；1983年6月，在文史资料研究委员会军事组座谈会上也能见到他的身影。此外，黄维也曾多次接受媒体采访，坦诚分享个人经历与历史见解。（“晚年的黄维”相关图片资料均有可靠来源）
自台湾当局正式开放民众赴大陆探亲以来，黄维始终积极投身于两岸联络与沟通的工作之中，他长期借助书信往来、面对面交流以及撰写并发表文章等多种方式，持续不断地表达自己对于两岸实现和平统一的深切期盼与诚挚愿望。在与文强的多次交谈中，黄维曾反复提及这样的心声：“趁我现在生活还能自理，头脑也还算清醒，一定要为和平统一祖国这项神圣的事业贡献自己微薄的力量。如果最终不能达成这个目标，那将成为我一生的遗憾。”时间来到1989年初，台湾方面通过民间交流渠道向黄维与文强发出了访问台湾的邀请。为此，黄维仔细列出了计划探访的黄埔军校同学及故交好友的名单，同时也做好了前往祭扫蒋介石、何应钦、陈诚、顾祝同、周至柔、蒋经国等人墓地的准备。为了这次难得的台湾之行，黄维进行了长时间的细致筹备，然而就在访问行程即将实现之际，他在参加全国两会后突感身体不适。同年3月20日凌晨3时20分，黄维因心脏病突发，于北京逝世，享年八十五岁；据身边亲友所述，其发病原因很可能与即将赴台访问前情绪过于激动兴奋有关。黄维逝世后，海峡两岸均为他举办了庄重肃穆的告别仪式。4月7日，李先念、邓颖超、徐向前、聂荣臻、乔石等领导人敬献了花圈以示哀悼。胡启立、宋平、阎明复、习仲勋等同志亲自参加了遗体告别仪式，现场还有首都各界代表人士共计三百余人一同前来送别，共同缅怀这位为两岸关系奔走付出的老人。
民国二十六年（1937年）8月13日，规模浩大的淞沪会战正式爆发。国民政府为全力保卫上海及首都南京，在战役进程中陆续调集了多达七十个师的兵力投入对日作战，这场艰苦卓绝的淞沪抗战由此全面展开。黄维将军于同年9月下旬临危受命，接任第十八军第六十七师师长一职，随即率部投身于抵抗日本侵略的激烈战斗之中。在战略要地上海罗店，面对日军持续而猛烈的进攻，黄维指挥部队顽强死守长达一星期，战斗异常惨烈，其麾下三位团长中一人壮烈牺牲，两人身负重伤，师部人员除一名电报员外，连文书、炊事员等非战斗人员亦全部拿起武器冲上战场。战役结束后部队进行整编，所余官兵已不足一个团的编制。同年11月，上海最终失陷，历时三个月的淞沪会战宣告结束。在此期间，社会各界媒体广泛宣传黄维将军忠勇可嘉的事迹，尤其是罗店保卫战的卓绝表现，令其在全国范围一战成名。至民国二十七年（1938年）7月，已升任第十八军军长的黄维奉命率部参加武汉会战。他审慎部署，将所属两个师的主力布置于九江至南昌的南浔铁路沿线及德安地区一带，构筑防线。9月1日，日军沿瑞昌至德安的公路向南浔路重要据点马回岭方向窜扰进犯。黄维指挥所部与友军紧密协同，及时实施截击；至24日，他亲率主力在九江县马回岭一带与日军展开激烈交锋，成功挫败了日军企图迁回包抄德安的作战计划。民国二十九年（1940年），黄维继而出任第五十四军军长，并奉命率该部由云南昆明紧急开赴中越边境地区，继续投身于抗击日本侵略军的作战行动之中。
民国三十三年，即公元1944年，侵华日军向贵州境内进犯，其兵锋所向，对当时作为战时陪都的重庆构成了直接且严峻的威胁。在此危急存亡之秋，国民政府为应对战局、扩充作战力量，遂向全国发出号召，鼓励广大知识青年放下书本、投身军旅，共赴国难。为此，蒋介石下令将原有的“军事委员会督训处”进行改组，正式成立“知识青年从军青年军编练总监部”，该机构的总部设立于重庆，由罗卓英出任总监，黄维担任副总监，具体负责编练事宜。黄维奉命后，在江西横峰县的莲荷村全力以赴，专注于青年军军事骨干与政工干部的培训工作。他精心设计并制定了一整套系统而详尽的训练与教学方案，依据培养对象的不同目标与定位，实施具有针对性的、内容各异的培训课程，整个过程坚持高标准、严要求，注重细节，毫不松懈。他特别强调教官与职员必须率先垂范，以自身言行作为学员的表率，明令禁止任何形式的辱骂与体罚学员行为，同时对于队伍中出现的贪污腐败及违反纪律的现象，一律予以严厉查处和惩治，绝不姑息。通过这一系列扎实有效的工作，最终从他主持的培训中走出的合格学员达到了五六千人的可观规模。这支在抗日战争最后阶段组建起来的青年军，并非普通的作战部队，而是被赋予了显著政治色彩与时代使命，成为国民政府在当时特定历史条件下着力打造的一支特殊武装力量。
在解放战争期间，国民党将领白崇禧曾有过一番评论，他指出：“黄维是陈诚手中的王牌，由他来担任第十二兵团司令官，这本身就表明现在已经到了摊牌的关键时刻。”曾在第十八军担任军长的杨伯涛，在其回忆录《黄维第十二兵团被歼记》中详细记述了当时的情况：“黄维被任命为第十二兵团司令官，在内部引发了一场不小的骚动。首先，原本有望接任的胡琏对此大为不满；其次，许多中高级军官过去曾是黄维的部下，深知他性情孤僻、待人严苛寡恩，一向对他颇有微词，这次又要受其领导，无不感到灰心丧气。特别因为黄维离开军队已久，对于进行反人民战争可谓是个外行，大家都担心兵团会断送在他手里。黄维自己也清楚前途困难重重，曾向下属表示，他只打算担任六个月的司令官，之后便交给胡琏，自己则转向政治活动，此次任职无非是个过渡。因此，第十二兵团内部并未能形成巩固的团结。”而在《人民日报》于1989年4月8日所发表的一则电讯中，有一段文字被普遍认为“高度概括了黄维晚年的功绩”：黄维同志坚决拥护中国共产党的领导，深切热爱社会主义祖国，积极参与人民政协的各项活动，针对国家政治生活和群众关心的重大问题，经常发表见解、提出建议。他为人耿直、个性刚强、生活保持简朴作风。黄维同志始终关心祖国统一大业，深深怀念在台湾的亲朋故旧，期盼海峡两岸骨肉能早日团聚，共同为完成祖国统一、实现民族振兴而努力奋斗。为此，他做了大量有益的工作，甚至在逝世前夕，仍积极整理行装，准备应台湾方面有关人士的邀请，前往岛内会见阔别多年的旧友。许多人或许会感到疑惑，黄维在经过共产党长达二十七年的改造之后，为何直至生命尽头仍执着于前往台湾？实际上，黄维为赴台之事筹备了大半年时间，并非突然接到消息而临时起意。更何况，当时的黄维已是八十五岁高龄，子女均在大陆生活，接受了良好的教育并享有妥善的待遇。他在台湾的亲友与昔日部属也大多先后离世，独自一人前往台湾并长期居留，既不太现实，也缺乏实际条件。黄维的一生充满传奇色彩。他在旧社会生活了四十四年，在新社会则度过了四十一年，而这后半生中，有二十七年过着战犯管理所的生活，十四年则是完全自由的生活。如果以他被俘为分界线，将其人生划分为两半，那么在前半生，他与蒋家王朝一同站在了中国两种命运、两个前途决战的历史舞台上，最终成为输家；而在后半生，在善与恶、真理与谬误的思想决战中，他获得了新生，成为赢家。对于自身的转变，黄维曾用自己的话总结，那是共产党和人民政府“进行长期的、耐心教育的结果”。几乎所有曾与黄维接触过的工作人员都有一个共同的感受：黄维是最难以改造的战犯之一，却也是改造得最为成功的典型之一。他的改造过程，确实经历了一段漫长而曲折的历程。一方面，他曾被视为“顽固不化”的典型代表；另一方面，也正因如此，人民政府更是煞费苦心、不惜代价地要将他改造过来，而他的成功转变，恰恰证明了共产党改造战犯政策的伟大与英明。全国政协方面在评价黄维的生平时，特别提到他“为人耿直，重情重义，个性刚强，生活俭朴，这些品质深受人们称道”。曾与黄维有过交往的作家汪东林则认为：“与杜聿明、宋希濂二位相比，黄维这个人显得比较‘特别’，说轻了是‘秉性固执’，说重了便是‘顽固不化’。”
黄维在国民政府时期曾因其军事贡献而获得多项重要荣誉，其中包括于1936年被授予的宝鼎勋章，此外他还荣获了四等云麾勋章、忠勤勋章以及陆海空军甲种一等奖章等表彰。这些勋章和奖章记录了他在特定历史阶段的服务与经历。时隔多年，在2015年中国人民抗日战争胜利70周年这一具有纪念意义的重要时刻，黄维再次获得荣誉，被追授中国人民抗日战争胜利70周年纪念章。由于黄维本人当时已不在世，这枚纪念章由他的女儿黄慧南女士代为领取，这也体现了国家对抗战历史及其参与者的持续缅怀与敬意。
在江西省立第四师范学校求学期间，黄维结识了同样来自赣东北地区的同乡方志敏，后者日后成为赣东北革命根据地和红军的重要领导人。两人初次相见便意气相投，很快建立起深厚而持久的友谊。方志敏比黄维年长四岁，入学时间也早四年，因此在学业与生活上都扮演着学长乃至兄长的角色。对于初次远离家乡、独自求学的黄维，方志敏给予了无微不至的关怀，从课业辅导到日常起居，处处体现着兄长般的照拂。在日渐密切的交往中，黄维深深感受到这位同乡学兄不仅学识扎实、见解深刻，而且言谈举止间流露出不凡的气度与抱负。课余时间里，黄维常常主动前往方志敏的宿舍请教学习上的疑难，进而逐渐扩展到对中国社会现状与未来命运的深入探讨。可以说，黄维心中那些尚处于朦胧状态的理性思考以及初步形成的民族意识，正是在方志敏的启发与引导之下，才逐渐变得清晰和明确起来。 民国十三年（1924年），在同学的鼓励与动员下，黄维决定报考黄埔军校。动身之前，他依照约定先前往南昌与方志敏会合，计划共同赴考。两人结伴抵达上海的考点，并一同顺利通过初试，获得了录取资格。然而，在接到录取通知的次日清晨，方志敏却突然向黄维表示，自己在上海和南昌尚有一些未竟事务需要处理，无法即刻同行前往广州参加复试。黄维虽感到十分意外与不解，却也只得与方志敏依依话别。当时无人能够预料，此次分别竟成为两人之间的永诀。与黄维在上海分手之后，方志敏受党组织派遣，转而返回江西开展工作，随后在当地领导了弋阳横峰起义，参与创建并发展了赣东北革命根据地及红十军，直至民国二十四年（1935年）不幸被国民党反动派逮捕并英勇就义。 1977年10月，黄维在北京参加完国庆二十八周年观礼活动后，未作长时间休整，便在女儿黄慧南的陪同下乘车南下进行参观考察。在参观南昌革命烈士纪念馆时，黄维仔细翻阅着馆内陈列的革命烈士名册，发现其中许多人竟是自己昔日的同学与师长，不禁心潮起伏、感慨万分。他随即临时提出请求，希望前往祭拜方志敏烈士墓。江西省政协陪同的同志在表示同意的同时，建议他先休息片刻，次日再安排前往。但黄维态度坚决，执意即刻成行，最终在女儿黄慧南的陪伴下，于日影西斜时分赶到了方志敏烈士墓前。凝望着墓碑上“方志敏烈士”几个庄严肃穆的大字，黄维顿时眼眶湿润。他郑重地三鞠躬后，久久静立墓前，随后才轻声开口说道：“方大哥，我是黄维啊！五十多年前，正是您的指引让我考入黄埔军校。您曾期望我成为一名将军，一个对国家和人民有所贡献的人，可我的前半生却一直为反动势力效命，给国家和人民带来了深重的苦难……我，实在对不起您啊。”女儿在一旁轻声劝他返回，黄维仿佛未曾听见，继续低声诉说道：“方大哥，共产党并未以牙还牙地惩处我，反而以极大的耐心与热情帮助我改造思想，使我获得新生，才能在今天站在您的墓前倾诉心声。方大哥，是祖国和人民给了我第二次生命，我绝不会辜负这来之不易的机会。虽然我已年老，今年七十三岁了，但只要一息尚存，我一定竭尽所能为祖国和人民贡献自己的一份力量！”说到这里，他哽咽难言，再也说不下去。在女儿与陪同人员的搀扶与劝说下，黄维几步一回头，缓缓离开了方志敏烈士陵园。
黄维最初被移送至北京功德林战犯管理所之际，内心秉持着“不成功便成仁”的坚定信念，恪守所谓“君子不事二主”的传统观念，因而对管教人员采取了一种全然不合作乃至坚决对立的态度。据同期关押的战犯后来回忆，在管理所期间，黄维无论何时何地行走，腰杆总是挺得笔直，竭力维持着旧日将领的威严仪态。他甚至刻意蓄起了胡须，并公开表示“我这胡子是在国民党时期留起来的，绝不能到了共产党的监狱里就剃掉”，以此作为某种无声的抵抗。他在随身携带的笔记本上，郑重抄录了于谦的《石灰吟》以及文天祥的《正气歌》中的诗句，用以自我激励，表明心志。当时管理所规定，每位在押战犯都需要阅读指定的学习材料，并须结合自身过往经历撰写读书心得与思想检讨。例如杜聿明在阅读了《论持久战》之后，曾写下长达万余字的笔记，甚至要求将其读后感寄送给蒋介石。然而黄维却截然不同，他断然拒绝撰写任何形式的悔过书，坚称自己“无罪可悔”。他唯一表示遗憾的，是麾下十数万大军最终在自己的指挥下溃败，这让他深感愧怍。正因如此，在管理人员乃至许多战犯同僚眼中，黄维成为了一个“拒绝改造”的突出典型。1952年的一次集体学习会上，学习组长董益三在宣读材料时提到：“四大家族控制了中国所有的银行，将全国人民的财产盘剥到自己手里”。黄维听罢当即反问道：“那么现在全国只有一家中国人民银行，并且完全接受共产党和毛泽东的领导，这是否意味着全国人民的财产都集中到毛泽东一家的手里了呢？”此言一出，立即引发了在场战犯们的强烈不满与激烈指责。黄维则毫不退让，言辞犀利，导致冲突升级，董益三等数人竟动手殴打了黄维，黄维亦奋起还击，双方最终扭打成一团。为了从精神上回避管理所持续的“思想改造”压力，黄维转而将全部精力投入了对“永动机”这一科学设想的研究之中。他甚至曾在1968年获得管理所方面的有限度支持，进行了一次实验，但最终以失败告终。令人惊讶的是，即便在特赦释放之后，黄维依然没有放弃这项研究。周恩来总理得知此事后，还曾特意向他索要“永动机”模型亲自观看。1979年6月，在全国政协的分组会议上，黄维就开发利用“重力”能源的可能性做了长篇学术报告，会议最终通过决议，对他提出的科研项目表示了支持。黄维后来担任全国政协文史资料研究委员会专员，有一次，他读到同为文史专员的杨伯涛在《文史资料选辑》第五十七辑中所撰写的一篇题为《陈诚军事集团发展史纪要》的文章，发现其中多处叙述与自己的记忆存在出入。他认为该文“并未实事求是地反映历史的本来面貌”，于是立即撰写了《对<陈诚军事集团发展史纪要>一文的更正和意见》进行商榷，详细指出了文中的十一处问题，并依据自身所知逐一加以说明。例如，杨伯涛的文章称淮海战役期间胡琏“借故离开部队，逗留后方”。但黄维则澄清说，“胡琏是因父亲病危加之自己牙疾剧烈发作，方才请假由唐河前往南阳搭乘飞机赴汉口。当时并未预料到淮海战役会突然爆发，部队随后东进增援徐州。之后又因胡父病故，胡琏需留家治丧”。黄维还证明，国民党第十二兵团在双堆集被围后，胡琏闻讯主动飞返前线，积极协助指挥、维持部队；后来虽奉命飞往南京向蒋介石汇报军情并留守催运空投物资，但几天之后，胡琏再度主动飞回了前方战场。此外，政协文史资料中另有一篇文章声称“邓演达是陈诚告密害死的”。黄维阅后极为气愤，决心撰文反驳。这篇驳斥文章篇幅虽不很长，他却为此耗费了至少半年时间，四处查证档案资料，走访事件亲历者。以黄维平日高傲的性格，他极少主动与人联络，但为了此事，他多次登门拜访，终于搜集到一批确凿材料，有力反驳了陈诚害死邓演达的说法。黄维坚持为陈诚辩护，不仅仅因为他曾是陈诚“土木系”的重要成员，更源于他内心的一种信念：必须对得起自己的良知，对得起历史的真实。据同样曾在功德林改造的沈醉回忆，黄维对他所在学习小组的组长、同属“土木系”的邱行湘并无好感，认为这位过去的陈诚侍卫长“一点气节都没有”。邱行湘亦不甘示弱，曾公开揭发黄维，说他原名黄悟我，一次蒋介石赠送照片并在背后题字时，误将“悟我”写成了“培我”，黄维竟就此顺势改名为“培我”。邱行湘讥讽道，这样一个“连祖上所起的名字都可以随意更改的人，有什么资格谈论气节”。黄维闻听后勃然大怒，自此与邱行湘的关系一直非常紧张。上世纪八十年代初，有关方面计划编纂一本从国民党军队视角回顾淮海战役的著作，邀请黄维参与。黄维提出，若真正从国民党视角出发，则书名不应是“淮海战役”，而应使用国民党方面的称谓“徐蚌会战”。当这一建议未被采纳后，黄维当即表示“那我就不写了”。最终，编纂方不得不采取折中办法，在书名下方加注了一行小字：台湾方面称之为“徐蚌会战”。据称，黄维晚年最不愿见到的有两个人。一位是郭汝瑰，他曾任国民党国防部中将作战厅厅长，负责拟定作战计划。他设计的方案往往在送达蒋介石之前，就已出现在毛泽东的案头。正是他诱使蒋介石改变了徐州“剿总”固守蚌埠的既定方案，间接将黄维兵团引入了解放军的包围圈。另一位则是突围前深受黄维信任的师长廖运周，他实为中共地下党员，在关键时刻率部阵前起义，彻底打乱了黄维的部署。为支持其突围行动，黄维曾将兵团最精良的武器装备调配给廖运周部，岂料自己的部队反而成了这些武器的打击目标。据黄维女儿黄慧南回忆：“父亲见到这两人时，总是瞪大眼睛狠狠地盯着，梗着脖子，绝不与他们交谈。”晚年黄维曾如此总结自己：“我这个人思想转变比较慢，原因在于我必须看到事实。没有确凿的事实摆在我面前，我不会轻易认输。”1989年，台湾当局向黄维发出访问邀请。同年，黄维向家人提及，台湾方面承诺补发他担任中将长达二十七年的全部薪饷，“那固然是一笔不小的数目，但老先生（黄维）并不愿意接受。他不想亏欠任何一方，表示前往台湾是为了促进两岸和解，会见昔日故旧。他说，蒋某人对我有知遇之恩，陈诚对我恩重如山，共产党也待我不薄，我绝不会前往第三地。”晚年黄维怀有一个深切愿望，即希望国民党军队在抗日战争中的贡献能够得到公正的承认。他强调：“抗战不分国共”，不能抹杀国民党军队的抗战历史。即便经历了二十七年的改造生涯，黄维也从未在公开场合对蒋介石进行过严厉的批判。一次接受美国记者采访时，当被问及如何评价蒋介石，他只是平静地回答：“这个人是个英雄，但他所奉行的那一套已经过时了，所以最终失败了。”
一九七九年十二月，黄维随同全国政协考察团前往南方进行视察工作。抵达上海之后，他坚持提出申请，希望前往自己当年浴血抗击日军的首个战场——罗店镇进行回顾。黄维曾对女儿黄慧南这样说道：“在淞沪血战中抗击日本侵略者时，我在那里负伤流血。我所指挥的那个师伤亡超过一半，我永远无法忘记那些长眠在淞沪战场上的官兵，那些壮烈的场景时常在我的梦中重现。”就在重返淞沪抗战旧址的当天晚上，作家汪东林奉命前去探望黄维。刚一见面，黄维便兴致勃勃地对汪东林说道：“上海郊区的变化实在太大了，一幢幢新房屋拔地而起，男女老少的衣着都十分整齐，生活温饱无忧，以往破旧的茅草屋已经不见踪影，衣衫褴褛的饥民也消失了。更让我感到欣慰的是，老百姓并没有忘记那段历史。我拜访了好几位六十岁以上的老人，他们不仅陪我重游故地，而且对八一三淞沪抗战的记忆依然清晰如昨。他们说起当时国民党军队确实与日本鬼子拼杀得血流成河，老百姓也全力支持军队，几乎每家每户都有人参与战斗甚至伤亡。后来虽然战事失利，日本鬼子最终还是占领了上海，但那是因为旧中国的国力过于薄弱，国民党上层的领导不够坚决，绝不是那些在前线拼死作战的官兵们的责任啊！听到他们这样说，我忍不住热泪盈眶。是啊，中国的老百姓是多么善良明理，国民党最终的失败，归根结底是由于自身的腐败无能，失去了民心。得人心者得天下，失人心者失天下，这话真是千真万确！”第二天早餐时，黄维还对汪东林提到，自己前一天晚上因为情绪过于激动，服用了安眠药才得以入睡。在罗店期间，黄维还遇见了当年淞沪会战时还是孩童的当地乡亲，这些乡亲纷纷表示对“八·一三”淞沪血战终生难忘。他们陪同黄维重访昔日战场，当听到乡亲们说出“你们已经尽力了，不怪你们，那时候的国家实力实在太弱了”这样的话语时，黄维深受触动，不禁老泪纵横，久久不能平静。
黄维出生于一个典型的农商结合的家庭环境中，其父母均以务农为业，是地地道道的农民。父亲名为黄国栋，在黄维年纪尚幼时便不幸因病早逝，家庭的重担自此完全落在了母亲周氏肩上。这位坚韧的母亲独自一人含辛茹苦，凭借辛勤的劳作与无私的付出，最终成功地将黄维及其兄弟几人抚养长大，培育成人。
黄维的原配夫人桂仙梅是其母亲在他十九岁时依照传统包办婚姻所娶的同乡女子。在黄维离家投考黄埔军校后，桂仙梅一直留在家乡悉心侍奉婆婆，并先后为黄维生育了两个儿子。然而由于两人长期分隔两地，这段婚姻早已名存实亡。民国二十二年（1933年），已晋升为中将军长的黄维前往杭州休假，在当地主政者蔡仲初举办的一次宴会上，与蔡家女儿蔡若曙初次相见便互生情愫。为此，黄维专程返回故乡，向桂仙梅提出离婚，但遭到母亲的坚决反对。此后，黄维在西湖畔购置了一处房产，与蔡若曙开始共同生活。次年，蔡若曙为黄维诞下一女。在此期间，黄维曾四次回乡协商离婚事宜，最终与桂仙梅达成“离婚不离家”的协议，从而得以与蔡若曙正式结为夫妻。婚后两人感情深厚，相伴相随。黄维在战争中被俘后，蔡若曙一度接到其阵亡的误报，遂于民国三十七年（1948年）年底携四名子女迁往台湾。数月后，她冒险秘密返回大陆，从原第八十七军军长刘云翰（曾与黄维一同关押于石家庄，私交甚笃，了解内情；渡江战役前因曾是傅作义旧部等原因获释返宁）处得知黄维并未阵亡而是被俘的消息。蔡若曙闻讯欣喜若狂，随即折返台湾，带领子女经香港于1950年辗转回到大陆，定居上海，并在上海市一家图书馆从事抄写工作以维持生计。1956年，蔡若曙获准与长女黄敏南一同前往监狱探视丈夫。面对妻女劝其“好好改造”的恳切之言，黄维虽始终未能完全接受，却将蔡若曙带来的、自己从未谋面的小女儿照片“小心翼翼收在上衣左兜内，如珍宝般时刻珍藏”。当得知1959年12月4日公布的首批特赦名单中没有黄维时，蔡若曙顿时感到万念俱灰。某日下班后，她携带大量安眠药潜入图书馆书库意图自杀，幸而被前来查阅资料的同事及时发现并救下。自此，蔡若曙罹患精神疾病，出现持续幻听、严重失眠等症状，无法继续工作，上海图书馆随后为其办理了退休手续。“文革”期间，蔡若曙曾遭红卫兵强行剃成阴阳头，屡受侮辱与批斗，一度被押送回原籍。经过长达二十七年的艰难等待，1975年蔡若曙终于迎来与黄维团聚的日子。据次女黄慧南后来回忆：“母亲这二三十年来一直依赖药物维持，因长期大量服药而终日昏沉，时常出现幻听、幻觉与幻视。”蔡若曙始终担心黄维言行有失，每逢丈夫在外发言她便极度紧张，“精神始终高度紧绷，即便黄维稍晚归家她也忧虑不已，生怕他会遭遇不测”。1976年5月8日上午9时许，蔡若曙旧疾复发，悄然离家后投入永定河自尽。黄维发觉后立即跳入水中施救，但因河水深冷、时值春寒，加之自身年迈体弱，不仅未能救起妻子，自己也险遭没顶。幸得路过青年与学生奋力将两人救上岸并急送医院抢救，然蔡若曙终因抢救无效逝世。大病一场的黄维虚弱卧床，甚至未能出席妻子的遗体告别仪式。他对蔡若曙之死深感自责，抱憾终生。子女们见到黄维为蔡若曙题写的挽联“若曙难妻，黄维敬挽”后，唯恐他人误解“难”字含义，建议父亲修改，黄维闻言不禁潸然泪下。此后，黄维因前列腺肥大，加之情绪紧张、惊惶受凉，出现排尿困难与尿道炎症，经多方诊治方渐康复。后来，黄维续娶史逸清为妻。2004年1月9日，史逸清以黄维夫人的身份出席了全国政协举办的春节茶话会。黄维之子黄理毕业于浙江大学机械系；长女黄敏南于1956年自复旦大学毕业后赴清华大学物理系任教，直至1986年退休，其女名为吴敏卫；次女黄慧南生于1948年9月，1994年4月加入中国国民党革命委员会，曾担任北京市崇文区政协副主席、北京市政协委员、中国药品生物制品检定所副主任药师、民革北京市委常委、民革崇文区工委主委、北京市药监局崇文分局监督员等职务，其女名为陈融。
黄维先生曾撰写并发表了多篇具有历史价值的回忆性文章，这些文献被收录于中国文史出版社所编纂的系列丛书之中。具体而言，其作品包括《第十一师在宜黄以南的溃败情况》（该文刊载于中国文史出版社的《文史资料存稿选编·十年内战》）、《一寸山河一寸血的淞沪战争》（收录于中国文史出版社的《原国民党将领抗日战争亲历记——八一三淞沪抗战》）、《第十二兵团被歼纪要》（同样见于中国文史出版社的《原国民党将领的回忆——淮海战役亲历记》）、《对〈陈诚军事集团发展史纪要〉一文的更正和意见》（发表于中国文史出版社《文史资料选辑》第七十二辑）、《对〈蒋军赣州守城战役亲历记〉的补正》（刊载于中国文史出版社《文史资料选辑》第九十一辑）、《关于青年军的回忆》（收录于中国文史出版社《文史资料选辑》第九十六辑）、《第六十七师在上海吴家库八字桥作战情况》（可见于中国文史出版社《文史资料选辑》第一三八辑）、《功德林改造生活纪实》（该文载于中国文史出版社于1987年10月出版的《从战犯到公民——原国民党将领改造生活的回忆》），以及《纪念万家岭战役五十周年》等多篇重要文章。这些著述为相关历史研究提供了宝贵的第一手资料。