Присоединюсь к ответившим (и к словарю Апресяна): главное, что после "хитрый" часто ожидаешь услышать "продувная бестия", -- негативная, т. е., характеристика. Хитроумный же -- чаще положительная оценка (хотя корпус НКРЯ выдаёт, в том числе, "хитроумный подлец").
Добавлю пару соображений:
1. Бывает, что и Х, и У весьма близки по смыслу к ХУ:
(одобрительно): -- ХитрО! / -- УмнО! ??- Хитроумно! (о чём-то тонко продуманном),
(неодобрительно): -- Ишь Х/У/ ?? ХУ-ый <какой> <выискался>! (наглец, если прямо).
2. Различение как оценки "свысока"/ "на равных"/ "снизу":
хитренький, умненький, ?? хитроумненький
"Хитроумный" -- скорее оценка "на равных" или "снизу". Хитрый -- возможно, и "сверху" ("Ишь, хитрый какой!").
Производные от "хитрый" (хитрец, хитрюга) дрейфуют к оценке "сверху" (например, бабка -- внучку): это добродушное порицание + умиление, восхищённое порицание, деланое негодование. "Хитроумец" -- вряд ли оценка "сверху".
3.
[слушал/ сидел с] Х/У/ ?? ХУ-ым видом // напустить на себя Х/У/ ?? ХУ-ый вид // с виду Х/У/ ?? ХУ-ый.
4.
Хитроумие -- атрибут зрелого ума, не "отприродное" качество:
Х/У/ ?? ХУ-ый ребёнок
"Хитроумный" -- о человеке, "хитрый" -- и о других существах:
Х/У/ ?? ХУ-ый зверь (но можно: зверь Х и У-ый, Х и У-ый зверь), ? зверь ХУ-ый (только если "зверь" в переносном смысле -- "мощная штука").
5. "Хитрый" часто употребляют как эвфемизм (заменяющий "бессовестный", "ушлый"):
-- Больно/ шибко Х/У/ ? ХУ-ый!
..., в риторических вопросах:
-- Самый ? Х/У/ ?? ХУ-ый, да? (агрессивное неодобрение).
6. Ещё контексты, в которых Х и ХУ не взаимозаменяемы (вероятно, потому, что хитроумие выказывают):
- Ваня, он Х/У/ ?? ХУ-ый. (...) // Ваня, тот Х/У/ ?? ХУ-ый.
- (...) Он просто Х/ У/ ?? ХУ-ый.
- Знать, Х/У/ ?? ХУ-ый был мужик! // Х/У/ ? ХУ-ый был мужик!
- Человек он был Х/У/ ? ХУ-ый. // ... человек Х/У/ ХУ-ый.
7.
-- Х/У/ ?? ХУ-ый, зараза! (ХУ вряд ли допускает интонацию шутливой досады).
8. Х/ ?? ХУ, но глупый.