Родился 15 сентября 1967 г. в Свердловске (ныне Екатеринбург).
В 1990 г. с отличием окончил Московский институт стали и сплавов (МИСиС; ныне Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС") по специальности "инженер-металлург". В 2002-2003 гг. прошел профессиональную переподготовку по программе "директор по экономике и финансам" в Академии народного хозяйства при правительстве РФ (ныне Российская академия народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ).
Доктор технических наук. В 1994 г. в МИСиС защитил кандидатскую диссертацию на тему "Физико-химические основы и технология переработки литиевых химических источников тока и литийсодержащих отходов их производства", в 2003 г. там же - докторскую диссертацию на тему "Научные и технологические основы комплексной утилизации вторичного литийсодержащего сырья совмещенным процессом синтеза и восстановления алюминатов лития".
С 1993 по 1998 г. работал ассистентом, старшим преподавателем, доцентом, заведующим кафедры редких металлов и порошковой металлургии МИСиС.
В 1998-2004 гг. - начальник планово-экономического управления МИСиС, в 2004-2007 гг. - проректор по экономике и финансам, с апреля 2007 г. – первый проректор института. Под его руководством была подготовлена образовательная программа "Качество. Знания. Компетентность". С этой программой в 2006 г. МИСиС стал одним из победителей конкурса инновационных вузов, проводимого Министерством образования и науки РФ в рамках приоритетного национального проекта "Образование".
Одновременно с работой в ректорате возглавлял кафедру металлургии цветных, редких и благородных металлов МИСиС.
В сентябре 2007 г. занял должность директора департамента прогнозирования и организации бюджетного процесса Министерства образования и науки РФ.
С 1 сентября 2008 г. по 8 октября 2010 г. - заместитель министра образования и науки РФ Андрея Фурсенко. Курировал развитие образовательного сотрудничества со странами Азиатско-Тихоокеанского региона и странами Африки.
С октября 2010 г. по февраль 2012 г. был ректором Дальневосточного федерального университета (ДВФУ). Возглавил ДВФУ после его образования на базе Дальневосточного государственного университета и трех других ведущих вузов Дальнего Востока.
В 2012-2017 гг. - губернатор Приморского края.
28 февраля 2012 г. указом президента РФ Дмитрия Медведева назначен временно исполняющим обязанности губернатора Приморского края. Сменил на этом посту Сергея Дарькина.
16 марта 2012 г. депутаты Законодательного собрания Приморского края наделили Владимира Миклушевского полномочиями главы региона по представлению президента РФ. В тот же день он официально вступил в должность.
31 мая 2014 г. президент РФ Владимир Путин принял досрочную отставку Владимира Миклушевского и назначил его временно исполняющим обязанности руководителя региона.
14 сентября 2014 г. одержал победу на выборах губернатора Приморского края. За него проголосовали 77,43% избирателей (баллотировался от "Единой России"). Его ближайший соперник, кандидат от КПРФ Владимир Гришуков, получил 12,67%. 22 сентября того же года Владимир Миклушевский официально вступил в должность.
В рейтинге эффективности глав российских регионов, опубликованном Фондом развития гражданского общества в июне 2016 г., входил во вторую группу руководителей субъектов РФ (т. н. высокий рейтинг). Занимал 31-е место, получив 70 баллов.
4 октября 2017 г. президент России Владимир Путин принял досрочную отставку Владимира Миклушевского. Временно исполняющим обязанности главы региона был назначен Андрей Тарасенко, ранее занимавший должность гендиректора ФГУП "Росморпорт".
С 2017 г. Владимир Миклушевский руководит Московским политехническим университетом (Московским Политехом). С 27 декабря 2017 г. был и. о. ректора, с 25 апреля 2018 г. - ректор. Ранее вуз, созданный в 2016 г. в результате слияния Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ) и Московского государственного университета печати им. Ивана Федорова, возглавлял Андрей Николаенко (в прошлом - ректор МАМИ). В октябре Николаенко подал в отставку в связи со скандалом вокруг его диссертации и был освобожден от должности ректора Московского Политеха.
Входил в состав Совета при президенте РФ по науке, технологиям и образованию (2011-2012), президиума Экономического совета при президенте РФ (2013-2016) и Совета при президенте РФ по реализации приоритетных национальных проектов и демографической политике (2012-2016).
Общая сумма декларированного дохода за 2015 г. составила 2 млн 869 тыс. руб., супруги - 7 млн 797 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2016 г. составила 2 млн 996 тыс. руб., супруги - 450 тыс. руб.
Действительный государственный советник РФ III класса (2009).
Награжден орденом Дружбы (2017). Имеет благодарность президента РФ (2023).
Автор более 60 научных публикаций.