Майли родилась в городе Нашвилл (штат Теннесси) 23 ноября 1992 года. Дочь Литиции Тиш (Финли) (13 мая 1967) и кантри певца Билли Рей Сайруса. У нее есть старший брат Трейс, вокалист и гитарист электро-рок группы Metro Station и старшая сестра Бренди. Трейс и Бренди - приемные дети Билли Рея. У Майли есть сводный брат Кристофер Коди, сын ее отца от предыдущих отношений, но они не виделись с ноября 2007 года.
Также у Майли есть младший брат Брейсон и младшая сестра Ноа, которая тоже снимается в кино.
Изначально Майли дали имя Дестени (англ. "судьба"), потому что ее родители верили, что ее ждет великая судьба.

Она выросла на ферме ее родителей в пригороде Нашвилла. Посещала католическую церковь.

Майли окончила Heritage Middle School, где состояла в группе поддержки. Сейчас она посещает Options For Youth (Public Charter School) и берет частные уроки у репетитора прямо на съемочной площадке "Ханны Монтаны".