Milutin Milanković ble født i Dalj, Vest-Srem-regionen, nær Osijek i Østerrike-Ungarn (dagens Kroatia), og studerte byggeteknikk ved Technische Hochschule (dagens Technische Universität Wien) i Wien. I 1902 gikk han ut fra høyskolen som byggingeniør, og i 1904 oppnådde han en doktorgrad i teknisk vitenskap. Senere arbeidet han i firmaet Adolf Baron Pittel Betonbau-Unternehmung i Wien, som på den tiden var et meget kjent byggefirma. Han bygget demninger, broer, viadukter, akvedukter og andre strukturer i armert betong i store deler av datidens Østerrike-Ungarn. Milanković fortsatte å praktisere byggeteknikk i Wien frem til høsten 1909, da han ble tilbudt plass for anvendt matematikk (klassisk mekanikk, himmelmekanikk og teoretisk fysikk) i Beograd. Året 1909 markerte et vendepunkt i hans liv. Selv om han fortsatte med å drive sin forskning rundt ulike problemer knyttet til bruksområder for armert betong, bestemte han seg for å satse på grunnleggende forskning som professor. Han var også direktør for stedets observatorium.