Майли Сайрус родилась в городе Нашвилл, штат Теннесси, в семье Билли Рэя и Тиш (Летисии) Сайрус. Родители дали ей имя Дестини Хоуп (англ. Destiny — cудьба, Hope — надежда), предчувствуя, что она много добьётся в жизни[1]. В детстве она получила прозвище Майли (Miley, производное от Smiley  — улыбчивая), поскольку была весёлым улыбчивым ребёнком[1]. У Майли есть два старших брата — Трейс и Брейсон, старшая сестра Бренди и младшая сестра Ноа. Брат Майли, Трэйс, входит в состав популярной группы Metro Station.

Несмотря на то, что звукозаписывающая компания её отца была против, родители Майли поженились через год после её рождения — 28 декабря 1993 года. На этот момент её мать Тиш уже имела двух детей — Трэйса и Брэнди. Билли Рэй усыновил их, когда они были маленькими. Майли также имеет сводного брата Кристофера Коди, который является сыном Билли Рэя. Он живет с матерью в Южной Каролине. У Тиш и Билли Рэя, помимо Майли, также есть сын Брэйсон и дочь Ноа. Крёстной матерью Сайрус является певица Долли Партон, а дедушкой был политик Рональд Рэй Сайрус, который умер в 2006 году.

Майли выросла на ферме во Франклине, штат Теннесси и ходила в одну из местных школ (Heritage Elementary School). В детстве она регулярно посещала церковь и одно время носила «кольцо непорочности». В 2008 году Сайрус официально поменяла имя на Майли Рэй[2].