Miley Cyrus est née le 23 novembre 1992 à Nashville, dans le Tennessee. Elle est la fille de Leticia "Tish" (née Finley) et le chanteur country Billy Ray Cyrus. Ses parents l'avaient appelée Destiny Hope parce qu'ils croyaient qu'elle serait capable d'accomplir de grandes choses de sa vie. Ils lui ont donné le surnom de "Smiley", qui a ensuite été ramenée à "Miley", car elle souriait si souvent comme un bébé. Miley Cyrus souffre d'une affection cardiaque légère provoquant une tachycardie qui, sans être dangereuse, est souvent gênant.

Elle a deux soeurs, Brandi et Noah, et deux frères, Trace et Braison. Trace et Brandi sont les enfants de Leticia Tish et de Baxter Neal Halson, Billy Ray Cyrus les auraient adopté quand ils étaient enfants. Trace fait partie du groupe de musique Metro Station, dans laquelle Miley a chanté avec eux lors d'une de ses tournées. Par contre, Braison et Noah sont ses vrais soeurs et frères. D'ailleurs, Noah est devenu une actrice et un mannequin. Le guitariste Maxim Ray Cyrus est son cousin. La célébre chanteuse country Dolly Parton est sa marraine, car elle une amie proche de son père, également un chanteur country. Son grand-père paternel est le démocratique politicien Ron Cyrus, décédé en 2006.

Cyrus a grandi dans une 500-acre (2,0 km2) de ferme dans l'État de Franklin, au Tennessee, à environ une heure de route de Nashville, et a assisté à l'école primaire du patrimoine. Elle a été soulevée chrétienne et a été baptisé dans une église du Sud avant de déménager à Hollywood en 2005.