原名黄永埙。1914年1月24日出生于江苏省淮阴县。1919年入小学读书,1926年高小毕业后考取袁江中学就读,后因家庭生活困难,辍学在家自学。1934年7月于镇江师范毕业后考入上海交通大学机械系,1937年毕业后,抗日战争爆发,他怀着抗日救国的志愿参加了南京国民政府空军,在航空机械学校受训。
1938年4月结业后,他辗转于云南垒允、昆明,缅甸八莫,四川新津等飞机制造厂,负责并参加了霍克-Ⅲ、И-15、И-16等飞机的修理及机场的服务工作。1944年10月,他赴美国康维尔飞机制造公司任雇员,参加了B-24轰炸机的设计、制造和240型“空中行宫”双发运输机的应力分析工作。
1945年8月抗日战争胜利,他进入密歇根大学航空研究院攻读力学。1946年9月,南京国民政府与英国格洛斯特飞机制造公司签订了合作设计喷气式战斗机的协议,黄志千等一行遂转赴英国参加设计工作。在此期间他认真研究了英国的“流星”型先进战斗机和EI44型喷气式战斗机的技术资料,直接参加了机身后段的结构设计。通过这次设计工作使他受益匪浅,为他后来设计歼击机提供了技术借鉴和宝贵的实践经验。
1949年4月,黄志千乘船离英,途经孟买、新加坡、香港,并经朝鲜仁川,于6月回到天津。归国后,黄志千在华东军区航空工程研究室立即投身于建国初期航空工业建厂计划的草拟工作,并负责修建福建省建瓯机场。1951年7月,他调任沈阳飞机制造厂设计科代理科长,负责抗美援朝作战飞机МИГ-9和МИГ-15的修理工作。
1954年9月,黄志千担任航空工业局第一技术科设计组组长,协助科长组织、领导和管理各飞机制造厂的设计工作,并为修理Лa-9飞机配制机翼进行静力试验作技术指导。1956年初,他参加了我国科学技术十二年发展规划的制定。同年8月,我国在沈阳组建第一个飞机设计研究室,黄志千被任命为该室的副主任设计师。他与其他设计师领导共同领导了设计室的创建工作,并成功地设计了歼教-1型喷气式教练机。随后,他又参与组织领导了初教-6型初级教练机和强-5型强击机的总体方案设计。
1961年8月,航空研究院沈阳飞机设计研究所成立,黄志千被任命为总设计师。他同其他领导人一起,组织领导了我国第一个飞机设计研究所的创建工作,并为“歼-8”型高空高速歼击机的研制成功奠定了技术基础。
沈阳飞机设计室成立后的第一个任务是高亚音速喷气式教练机“歼教-1”型飞机的设计。他提出该机的性能应与世界同类飞机相当,材料应立足于国内;最大飞行速度为700~800公里/小时,航程约1000公里;飞机升限大于12公里,机体为全金属结构,前三点式起落架;两侧进气,双座,梯形下单翼的总体气动布局。实践证明,由他负责审查的主要结构图纸和气动、强度分析报告,经静、动力试验和试飞验证,计算分析数据和试验数据基本一致。歼教-1型飞机从1956年11月开始设计,到1958年7月前飞上天,只用了1年9个月的时间。其研制周期比日本、波兰、捷克斯洛伐克同时代教练机的研制周期都短。
飞机设计研究所成立后,黄志千又领导了对米格-21型飞机的仿制及预研工作。他坚决贯彻“仿制、摸透、到自行设计”的方针,及时组织了反设计及预研工作。在对米格-21型飞机的系统原理、成品附件及试验方法等研究的同时,又对美国飞机残骸中的附件进行了对比分析研究。这都为由仿制实现自行设计的战略转移和歼-8型飞机的自行设计作了技术储备。1964年7月,他与徐舜寿一起作了“62式(米格-21型)飞机设计工作中的主要技术问题和研究计划”的技术报告,总结了“摸透”工作中的成果与经验,在他们的组织领导下,使我国的航空工业稳步地迈上了自行设计马赫数为2倍音速歼击机的新阶段。
黄志千是一位热爱社会主义祖国的知识分子,也是一位求实、进取的飞机设计师。他不图名,不为利,勤勤恳恳地为我国航空设计事业贡献了一生。他生活俭朴,平易近人,严于律己,宽于待人,他要求青年技术人员要具有严格的工程素质,认为图纸是工程的基础,要求他们严格遵守制图规定,练好基本功。他特别重视预研工作,为新机设计有所创新打下了良好的基础。
1965年5月20日,黄志千赴西欧考察,途经开罗上空因飞机失事不幸罹难,被中央军委追认为烈士。享年51岁。