幼少時、常に笑顔が絶えないことから父親にスマイリー (Smiley) と呼ばれるようになり、後にSが取れ、マイリー (Miley) が愛称となる。出生名はデスティニー・ホープ・サイラスだったが、ステージネームもマイリー・サイラスとして活動するようになった。そして2008年、本名をマイリー・レイ・サイラスに改名。これは祖父への尊敬を込めて付けられた名前であり、「みんな私をマイリーやマイリー・レイと呼ぶんです。運転免許をとることにしたし、いくつも違う名前があるとゴチャゴチャしちゃうから、本名もマイリー・レイに変えることにしました。」と彼女は語っている。　また、マイリーは『シークレット・アイドル ハンナ・モンタナ』で、マイリー・スチュワート役を演じているが、もとの役名はクロエ・スチュワートだった。だが、クロエの役柄が、当時のマイリーとそっくりで、名前もいろいろあると面倒になることから、マイリー・スチュワートとなった。
2013年ソニーミュージック傘下のRCA Recordsに移籍後初のシングル『Wrecking Ball』をリリース。彼女はこのMVの中で裸でボールの上にまたがるなどし、今までの彼女のイメージを塗り替えた。これは6日間でYoutubeの視聴回数1億回を突破するという歴代最速の偉業を成し遂げた。2013年8月25日（現地時間）に開催されたMTVビデオ・ミュージック・アウォーズに出演した際、ステージ上で衣装を脱いで下着姿になり、デュエット相手のロビン・シックに抱き付いたり、突き出した尻をシックの股間にあてがうなどのパフォーマンスを披露。大きな反響を呼んだ。2014年6月14日に行われたMTV  VMAJ2014でノミネートされていた「We can't stop」がBest Female Video賞(最優秀女性アーティストビデオ賞)を受賞。国内のアワードで受賞するのはこれが初めて。会場で流れたファン向けの映像で「会場には来れなかったけれど来年日本に行こうと思うの！みんなありがとう！」と述べる。2013年10月、通算4枚目となるアルバム『バンガーズ』が、日本を含む世界70ヶ国のiTunesトップアルバムチャートで1位を獲得。
9歳の時に初のモデルデビューをする。2001年から2004年に放送していたテレビドラマ『Doc』にビリー・レイが出演していた際、スタジオに連れて行かれ、演技に興味を持つようになる。2003年、『Doc』にゲストとして出演。同年、ティム・バートン監督の『ビッグ・フィッシュ』にも端役ながら出演した。
1992年11月23日、アメリカ合衆国テネシー州フランクリン で、カントリー歌手の父ビリー・レイと母レティシアの下に次女として生まれ、ナッシュビルの農場で育つ。両親とも再婚であり、出生時はまだ結婚していなかった。よく笑うことからスマイリーと呼ばれるようになり、それが短縮されてマイリーとなった。兄弟は5人で、兄トレイス、姉ブランディ、弟ブレイズン・チャンス、妹ノア・サイラスがいる。尚、トレイス、ブランディはレティシアの連れ子であり、血は半分しかつながっていない。トレイス、ブレイズンとノアはマイリー同様歌手として活動している。また、ゴッドマザーはカントリー歌手のドリー・パートンである。
1991年に勃発したシエラレオネ内戦はシエラレオネ政権側と革命統一戦線(RUF)との戦闘であった。シエラレオネ政権側も一党制であり、内戦中にも関わらず、クーデターにより軍事政権になるなど、情勢は不穏であった。1993年頃には膠着状態になり、政権側は民主選挙を行い内戦終結を目指した。1996年2月に大統領選挙が行なわれ、文民のアフマド・テジャン・カバーが当選、大統領となった。1996年11月にはRUFとの和平協定が結ばれている。RUFの武装解除などを目指した和平協定は、ほとんど遂行されなかった。このような中で1997年5月27日にジョニー・ポール・コロマ少佐がクーデターを行い、政権を奪取した。カバーは国外脱出し、コロマ率いる軍事革命評議会(AFRC)は、RUFと連携しシエラレオネの掌握に乗り出した。シエラレオネには、政情不安から西アフリカ諸国経済共同体(ECOWAS)の多国籍軍(ECOMOG)がすでに駐留していた。ECOWASやアフリカ統一機構(OAU)は軍事政権に対し圧力を掛け、文民政権を復帰を求めたが、受け入れられなかったため、経済制裁が実施された。10月8日の安全保障理事会決議1132によっても、これが追認され、ECOMOGはシエラレオネへの禁輸措置を強制履行している。軍事政権側は文民復帰に同意したものの、これはなかなか履行されなかった。このため、ナイジェリア軍を主力とするECOMOGは1998年2月5日より軍事政権に対して軍事行動を開始した。AFRCは敗退し、1週間後にはカバーが政権復帰することとなった。国際連合は3月には先遣要員がシエラレオネに展開していた。シエラレオネの和平を進めるため、7月13日に決議1181を採択、国際連合シエラレオネ監視団(UNOMSIL)を設立し、ECOMOGともに和平構築にあたることとなった。UNOMSILの任務はシエラレオネの状況を監視・報告すること、各勢力の武装解除・治安維持にあたるECOMOGの活動を監視すること、人権侵害状況について監視・報告することなどであった。1998年11月時の規模は軍事監視要員41名、医療部隊を含む文民73名。この間にも、ECOMOGとRUFの戦闘は続き、状況は不安定であった。ナイジェリアに拘束されていたアハメド・フォディ・サンコーがシエラレオネに移送されたが、これが死刑判決を受けるとRUFは反発し、ECOMOGに対する攻勢を強め、12月に入り首都フリータウンの大半はRUFが掌握した。このような情勢のため、UNOMSILは満足な現地展開ができず、コナクリに撤退した。1999年1月にECOMOGは反撃し、フリータウンを奪回した。カバー大統領はサンコーの恩赦と引き換えに、停戦を呼びかけ、5月に停戦合意が結ばれた。7月にはロメ和平合意が結ばれた。UNOMSILはこれを支援することとなったが、UNOMSIL自身は軍事監視要員を主体とする小規模な組織であるため、1999年10月時には軍事監視要員192名を基幹とするまでに増員されていたが、陣容が不足であった。このため、1999年10月22日の国際連合安全保障理事会決議1270により、平和維持軍も含めた大規模なPKOである国際連合シエラレオネ派遣団 (United Nations Mission in Sierra Leone,UNAMSIL)が設立され、それへと移行した。