1937년 3월 서울에서 태어났다. 희곡작가 오태영의 형이다. 경동고등학교와 동국대학교 국문학과를 졸업했다. 1963년 시극동인회(詩劇同人會) 회원, 1970년 방송작가협회(放送作家協會) 감사, 한국문인협회(韓國文人協會) 사무국장 등을 지냈다. 서울여자대학에서 교수로 학생들을 가르쳤다. 1988년 교통사고로 죽었다.
1957년 11월 『현대문학』에 「닭의 의미」가 추천되었고, 이듬해 5월과 8월에 『현대문학』에 「생명은 합창처럼」과 「꽃과 십자가」를 발표하였다. 이 세 편의 희곡은 3부로 된 연작희곡의 형태로, 상화라는 동일한 주인공을 통해서 비사실주의적인 방법으로 인간 실존의 문제를 일관성 있게 탐구하였다는 평가를 받는다. 그밖의 희곡으로는 「심연의 다리」(1959), 「묘한 장난을 끝내라」(1962), 「우리 모두의 꿈」(1972), 「시인이여 독배를 들라」(1985) 등이 있으며, 1976년 희곡집 『꽃과 십자가』를 펴냈다. 오학영의 희곡은 전쟁이 인간의 의식구조에 미친 가혹한 정신적 상처를 예리하게 파헤쳤다는 평가를 받는다.
한편 오학영은 1963년 『현대문학』에 단편소설 「염소」를 발표하면서부터 소설 창작에도 관심을 가져 「바람개비」(1965), 「아파트 층계」(1971), 「환상살인」(1982) 등 여러 작품을 발표했고, 『침묵의 소리』(1974), 『바람으로 떠난 여자』(1985) 등 2권의 소설집을 간행했다. 그의 소설은 전후 실존의식의 실체를 보여준다는 평가를 받는다. 그 밖의 저서로는 1979년에 간행한 『희곡론』, 1988년에 나온 시집 『우수주의자의 여행』 등이 있다.
1960년 제5회 현대문학 신인상, 1981년에 대한민국문학상을 수상하였다.