Năm 2019, Lê Hoàng Phương lần đầu tiên tham gia các cuộc thi nhan sắc. Cô đeo sash Khánh Hòa tại cuộc thi Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2019 được tổ chức trên chính quê hương mình.
Thời điểm đó, Lê Hoàng Phương đã tốt nghiệp ngành Kiến trúc Đại học Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh. Người đẹp gây ấn tượng với chiều cao 1,76 m và vẻ đẹp khỏe khoắn, hiện đại cùng kỹ năng catwalk chuyên nghiệp. Cô được truyền thông đánh giá là một trong những ứng viên sáng giá của mùa giải năm đó.
Chung cuộc, Lê Hoàng Phương vào Top 10 chung cuộc cùng hai giải phụ là Người đẹp Biển và Best Face. Đây có thể coi là một thành tích ấn tượng với một cô gái lần đầu thi nhan sắc.
Năm 2022, Lê Hoàng Phương quyết định trở lại với sân chơi Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam. Ở thời điểm này, cô 27 tuổi, nhan sắc và kỹ năng được đánh giá chín muồi, là một ứng viên sáng giá.
Trên sân khấu Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2022, Lê Hoàng Phương nhận được sự ủng hộ lớn từ khán giả. Cô thể hiện sự nổi bật với kỹ năng catwalk ấn tượng, body săn chắc và quyến rũ.
Trình độ catwalk nổi bật của Lê Hoàng Phương đã được công nhận khi cô giành giải thưởng phụ Best Catwalk. Lối trình diễn, tạo dáng của Hoàng Phương được đánh giá hiện đại, bốc lửa, gợi nhớ tới hình ảnh các nữ hoàng sắc đẹp Mỹ Latinh.
Tại thời điểm đó, Hoàng Phương có số đo ba vòng 87-61-94 cm. Cô được đánh giá là một trong những thí sinh có vóc dáng nổi bật, quyến rũ tại cuộc thi.
Mặc dù vậy, điểm yếu của Lê Hoàng Phương là kỹ năng ứng xử và tiếng Anh chưa thực sự tốt. Đây được cho là rào cản khiến cô phải dừng chân ở top 5. Khoảnh khắc Hoàng Phương ngồi xuống ôm mặt khóc khi kết thúc đêm chung kết khiến nhiều người xúc động, tiếc nuối.
Sau 2 cuộc thi, Lê Hoàng Phương quyết định tiếp tục ghi danh tại Hoa hậu Siêu quốc gia Việt Nam 2022 trong lần đầu tiên tổ chức. Tuy nhiên, cuộc thi sau đó bị hoãn vô thời hạn mặc dù Lê Hoàng Phương cùng nhiều thí sinh đã tham gia ghi hình.
Lận đận trên đường đua nhan sắc nhưng Lê Hoàng Phương không bỏ cuộc. Cô quyết định tiếp tục dự thi Hoa hậu Hòa bình Việt Nam 2023 ở tuổi 28. Người đẹp tiếp tục nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ từ khán giả.
Với mặt bằng chung ít thí sinh nổi trội, Lê Hoàng Phương trở thành gương mặt nổi bật trên truyền thông. Tham gia một cuộc thi đề cao tính trình diễn như Hoa hậu Hòa bình, Hoàng Phương đã có đất để phát huy điểm mạnh của mình là kỹ năng catwalk ấn tượng, chuyên nghiệp.
Tại phần thi Best in Swimsuit, Hoàng Phương vào top 5 đề cử người đẹp trình diễn áo tắm xuất sắc nhất.
Ở phần thi Trang phục dân tộc, Hoàng Phương cũng gây chú ý khi hóa thân thành Cô Tấm trong thiết kế cầu kỳ, lộng lẫy.
Tại đêm thi bán kết, Lê Hoàng Phương tiếp tục nằm trong top thí sinh trình diễn nổi bật, có trang phục chỉn chu. Ở đêm thi này, Hoàng Phương không phô diễn quá nhiều kỹ năng trình diễn nhưng vẫn để lại ấn tượng về sự chuyên nghiệp và thần thái tỏa sáng.
Tối 27/8, Hoàng Phương cùng 43 thí sinh tham gia đêm chung kết Hoa hậu Hòa bình Việt Nam 2023. Trải qua các phần thi bikini và dạ hội, cô lần lượt được xướng tên vào top 20, 15, 10 và 5.
Trong phần thi thuyết trình về hòa bình, Lê Hoàng Phương cho rằng xung đột được hình thành từ những khác biệt và hoà bình chính là tôn trọng sự khác biệt, thấu hiểu và cảm thông. Cô cho rằng chỉ có yêu thương mới đủ dung lượng trái tim để yêu thương người khác. Người đẹp tiếp tục ghi điểm trong phần thi ứng xử với câu hỏi về việc giành tình thương đối với trẻ em. So với 2 lần thi sắc đẹp trước đây, kỹ năng giao tiếp, ứng xử của Hoàng Phương được đánh giá trôi chảy và tiến bộ hơn. Cô cũng tự tin trình bày song ngữ tiếng Anh trong những phần thi của mình.
Chung cuộc, người đẹp Khánh Hòa đã đăng quang ngôi vị cao nhất - Hoa hậu Hòa bình Việt Nam 2023. Cô trở thành đại diện chủ nhà tham dự cuộc thi Hoa hậu Hòa bình Quốc tế 2023 tổ chức vào tháng 10. Với kinh nghiệm thi sắc đẹp ấn tượng, Hoàng Phương được fan ủng hộ đến với đấu trường Miss Grand International 2023.