1964年出任第五届台东县长，被人称为“平民县长”，经常下水田与农民一起劳动，走访山地，为原住民请命。1972年当选增额”立委”，1975年竞选连任。他积极支持爱国统一运动，被台湾爱国人士视为在政界支持统一的一面大旗。1985年10月经日本前来中国大陆定居。
1988年任中华人民共和国全国人大常委。1988年七届全国人大一次会议上,黄顺兴代表投下全国人民代表大会历史上的第一张反对票,人大代表开始依法理性说“不”。与此同时，黄顺兴认为应该设立“秘密投票处”。因为参加投票的人挨得很近，这样以来，投票的结果都能被看到，违背了秘密投票原则，也侵犯了代表的权利。黄老的这个建议立即被大会采纳。全国人大本来没有大会发言这一项，黄老提出，不管小组讨论怎么样，大会是全体代表沟通的最后一个机会，这个权利不可被剥夺。在黄的一再坚持下，有几位委员也明白表态赞同，1989年通过了人大《议事规则》。
他曾多次为反对三峡工程上马奔走呼号，是国内外著名的三峡问题专家。在1992年3月7届人大5次会议，黄顺兴于1992年3月31日向大会秘书处登记要求大会发言。根据《议事规则》，主席必须安排发言，但是到表决前的最后一刻，黄顺兴都没有被安排发言。他当即在座位上举起手，要求即席发言，但主席万里不予理睬。他从自己的位子上站起来坚决要求发言，此时，全场扩音系统突然关闭了，就只剩下大会主席面前的一个麦克风还在工作。黄顺兴等25名代表以退场、不按表决器表示抗议。他仍说：“大水又不会淹到我台湾去．我是站在全国人民的立场上的。”
