Hoài Lâm được biết đến là cậu con trai nuôi của danh hài Hoài Linh. Từ nhỏ, Hoài Lâm sống và lớn lên tại Mỹ. 
Năm 14 tuổi, Hoài Lâm trở về Việt Nam để xuất hiện với vai trò ca sĩ khách mời trong liveshow kỷ niệm 9 năm ca hát của nữ ca sĩ Bích Thảo.
Năm 2011, khi bước qua tuổi 16, Hoài Lâm đã sớm chứng tỏ khát vọng và khả năng ca hát của mình. Anh theo đuổi dòng nhạc chính trữ tình quê hương cùng với sự giúp đỡ của ca sĩ Đàm Vĩnh Hưng, Hoài Lâm đã có nhiều bước tiến bộ rõ rệt. Xuất hiện trong hai sản phẩm "Xót Xa" và "Chúc Xuân - Bên Em Mùa Xuân" của Mr. Đàm qua hai ca khúc "Giọt Lệ Đài Trang" và "Xuân Đẹp Làm Sao", Hoài Lâm để lại ấn tượng khá mạnh cho khán thính giả yêu nhạc bởi một giọng hát khá ngọt của một chàng trai còn rất nhỏ tuổi.
Năm 2014, Hoài Lâm bất ngờ tham gia "Gương Mặt Thân Quen" và nhận được rất nhiều phản hồi tốt cũng như sự yêu thích của các bạn trẻ. Hàng loạt những nhân vật được Hoài Lâm thể hiện thành công như: Celine Dion, Mario Maurer, Andrea Bocelli, Nguyễn Hưng, Sơn Tùng M-TP... Không những sở hữu gương mặt đẹp trai ưa nhìn, khả năng diễn xuất tốt, sự chăm chỉ, tiến bộ qua từng ngày, Hoài Lâm còn chinh phục cả Ban Giám Khảo lẫn khán giả bởi giọng hát tốt cùng khả năng trình diễn live tốt hơn hẳn so với các gương mặt cùng tham gia chương trình.
Hiện tại, Hoài Lâm vẫn đang học tập từng ngày để có thể giới thiệu đến khán giả sản phẩm đầu tay thật sự ấn tượng sau chương trình "Gương Mặt Thân Quen".