Originaire de Vilnius en Lituanie, Mirga Gražinytė-Tyla est issue d'une famille de musiciens. Elle est titulaire d'une licence en direction de chœur et d'orchestre de l'Université de musique et des beaux-arts de Graz, en Autriche. Ses études la mènent à l’Accademia Filarmonica di Bologna, à l’École supérieure de musique et de théâtre Felix Mendelssohn Bartholdy de Leipzig et au Conservatoire de Zurich. De 2011 à 2014, elle travaille comme Kapellmeister au Theater und Orchester Heidelberg et au théâtre municipal de Berne, avant d'être nommée directrice musicale du Théâtre d’État de Salzbourg (2015-2017). En 2016, elle est nommée directrice musicale du City of Birmingham Symphony Orchestra, après Sir Simon Rattle et Andris Nelsons. Elle quitte son poste à la fin de la saison 2021-2022, mais reste artiste associée de la formation. En novembre 2025, Mirga Gražinytė-Tyla est nommée Première cheffe invitée de l’Orchestre Philharmonique de Radio France à compter de la saison 2026-2027.
Parmi ses récents événements marquants figurent les nouvelles productions de La Passagère de Mieczysław Weinberg au Teatro Real de Madrid, et de L'Idiot de Weinberg mis en scène par Krzysztof Warlikowski au Festival de Salzbourg, des débuts avec le New York Philharmonic, la Staatskapelle de Dresde, et le Gewandhausorchester de Leipzig, ainsi que de nouvelles apparitions avec le Münchner Philharmoniker, l'Orchestre Philharmonique de Radio France, le Philadelphia Orchestra, l'Orchestre symphonique national de Lituanie, et la Kremerata Baltica. Au printemps 2025, elle fait ses débuts avec le Wiener Philharmoniker, devenant ainsi la première femme à diriger cet orchestre riche en traditions lors d'un concert d'abonnement.
Cette saison, Mirga Gražinytė-Tyla se produit pour la première fois avec le Berliner Philharmoniker, l’Orchestre philharmonique d'Oslo, l’Orchestre symphonique de la radio suédoise, l'Orchestre de la Suisse Romande, l'Orchestre national d'Espagne, et retrouve l'Orchestre Philharmonique de Radio France, le Gewandhausorchester de Leipzig et le New York Philharmonic.
Le premier enregistrement de Mirga Gražinytė-Tyla, dédié à l’œuvre de Mieczysław Weinberg, est paru chez Deutsche Grammophon au printemps 2019. Réalisé avec le City of Birmingham Symphony Orchestra, le Kremerata Baltica et Gidon Kremer, il remporte les prix Opus Klassik et Gramophone en 2020. Deutsche Grammophon diffuse également un album portrait de la compositrice lituanienne Raminta Šerkšnytė, The British Project avec des œuvres de Britten, Elgar, Walton et Vaughan Williams et un deuxième opus consacré à Weinberg. Son nouvel album, Back to Nature qui comprend des œuvres de Mikalojus Konstantinas Čiurlionis et de son père Romualdas Gražinis, est sorti en septembre 2025.
On retrouvera Mirga Gražinytė-Tyla le 12 juin 2026 à la Philharmonie de Paris dans le War Requiem de Britten.