Майли Сайрус родилась в городе Нашвилле, штат Теннесси, в семье Билли Рэя и Триш Сайрус. Родители дали ей имя Дестини Хоуп (англ. Destiny — cудьба, а Hope — надежда), предчувствуя, что она много добьётся в жизни. В детстве она получила прозвище Майли (Miley, производное от Smiley — улыбка), поскольку была весёлым, улыбчивым ребёнком. В 2008 году Сайрус официально поменяла имя на Майли Рэй. В 2003 году она дебютировала в кино с второстепенной ролью восьмилетней девочки Рути в трагикомедии Тима Бёртона «Крупная рыба» (в титрах фильма она упоминается как Дестини Сайрус). Брат Майли, Трэйс, входит в состав популярной группы «Metro Station».
Мировую известность Сайрус получила благодаря главной роли в сериале компании Walt Disney «Ханна Монтана», на которую она была утверждена в 12 лет. В сериале Сайрус играет Майли Стюарт, обычную американскую школьницу, которая по ночам превращается в популярную поп-певицу Ханну Монтану, её отца играет настоящий отец Майли Билли Рэй Сайрус. Большинство песен в сериале Майли исполняет сама. Этот сериал, показ которого начался в марте 2006 года, имел большой успех, вылившийся в выпуск нескольких телефильмов, полнометражного кинофильма и шести музыкальных альбомов, три из которых добивались первого места в хит-параде Billboard 200, также был организован мировой концертный тур звёзд сериала при участии коллектива Jonas Brothers.
Сольный музыкальный дебют Сайрус состоялся в июне 2007 года, когда лейблы Walt Disney Records и Hollywood Records выпустили двойной альбом Hannah Montana 2/Meet Miley Cyrus, половина которого является саундтреком к сериалу «Ханна Монтана», а вторая половина — песни, исполненные Майли и не связанные с её героиней в сериале. В июле 2008 года вышел второй (и первый, в котором не используется образ Ханны Монтаны) альбом Майли Сайрус под названием Breakout, занявший первые места в американском, канадском и австралийском хит-парадах.
Другие актёрские работы Майли Сайрус включают эпизодические роли в телесериале «Док» (в 2001 и 2003 годах), в котором главную роль играл её отец, в телефильме «Классный мюзикл 2» (2007), озвучку мультфильма «Вольт» и мультсериалов «Дублёры» и «Новая школа императора». На 2 апреля 2010 года намечен выход драмы «Последняя песня», в которой Сайрус исполнит главную роль девочки-подростка, сложно переживающей взросление. Это будет её первая крупная актёрская работа вне образа Ханны Монтаны.
В апреле 2008 года Сайрус возглавила составленную журналом Forbes десятку самых богатых детей и тинейджеров от 8 до 16 лет.
В марте 2010 года Сайрус подтвердила, что встречается с партнёром по фильму «Последняя песня» актером Лайамом Хемсвортом.
