Miley nació en Nashville, Tennessee, el 23 de noviembre de 1992, hija de Leticia "Tish" Finley y del cantante country Billy Ray Cyrus. Tiene dos medio-hermanos, Christopher Cody y Trace, siendo éste último el vocalista y guitarrista de la banda Metro Station y una medio-hermana mayor, Brandi. Tiene un hermano menor, Braison y una hermana menor, Noah, que también es actriz.
La llamaron Destiny Hope (Destino Esperanza) porque creyeron que daría esperanza a las vidas de la gente. Se ganó su sobrenombre "Miley" porque sonreía mucho ("Smiley") cuando era pequeña. Cyrus fue a la Heritage Middle School, donde sufrió acoso escolar, y ahora tiene un tutor privado. Creció en la granja de sus padres a las afueras de Nashville.