Vainqueur du Championnat local MiniGP en 2005 et 2006, Miguel Oliveira migre quelques temps plus tard en Grande-Bretagne pour y disputer le Championnat 125cc. Classé troisième de la campagne 2009, ce dernier passera tout près du titre l’année suivante. En 2011, le Portugais fait ses débuts en mondial, mais doit se retirer avant la fin faute de moyens. Miguel Oliveira revient néanmoins à temps complet dès 2012. Recruté par le team Moto3™ Estrella Galicia 0,0, il se hisse à deux reprises dans le Top 3, puis rejoint Mahindra Racing. À Sepang, il signera d’ailleurs le tout premier podium de l’équipe indienne. Lequel rempile une saison de plus, décroche une nouvelle troisième place à Assen, avant d’être recruté par Red Bull KTM Ajo en vue de 2015. Vainqueur au Mugello et à Assen, il se casse ensuite le poignet. Accusant alors 110 points de retard sur le leader Danny Kent, Miguel Oliveira va toutefois remonter au classement, enregistrant quatre succès et deux deuxième positions lors des six dernières épreuves, jusqu’à terminer vice-Champion.
En 2016, il accède ainsi au Moto2™ mais le pilote du team Leopard Racing ne se hissera que trois fois parmi les dix premiers et se casse la clavicule à Aragón, blessure qui lui fera manquer la tournée outre-mer. À compter de 2017, Miguel Oliveira retrouve le team Red Bull KTM Ajo, nouvellement engagé en Moto2™. Le natif de Pragal inscrit six podiums et trois victoires en fin de saison. Classé troisième du général, il sera le principal adversaire de Francesco Bagnaia pour le titre. Hélas ses résultats, certes honorables, lui permettront de n’arriver que dauphin.
En 2019, il rejoint alors le team Red Bull KTM Tech3 en MotoGP™ et signe une belle huitième place en Grande-Bretagne puis est contraint de s’opérer de la clavicule ; intervention qui lui fait rater les deux dernières manches. Cette mésaventure sera rapidement oubliée, puisque deux triomphes l’attendront en 2020 : du jamais vu pour un Portugais et Tech3 à ce niveau. Plus régulièrement aux avant-postes, il finira ainsi neuvième. Promu au sein du team officiel, le n°88 restait sur une prometteuse série avant la trêve estivale. Auteur d’un sans-faute en Catalogne, de deux autres Grands Prix achevés au second rang et d’un Top 5, il ne marquait en revanche que neuf petits points par la suite ; cette blessure à la main n’ayant pas arrangé les choses. 14e, il rebondira légèrement en 2022… enfin surtout grâce à ses exploits sous la pluie. Il décide par conséquent de tourner la page en partant chez RNF Aprilia. Toutefois, cette première campagne au sein de l'usine de Noale ne se passera pas comme prévu puisque le Portugais est frappé par la malchance et les blessures. Au bout du compte, le n°88 est à l'arrivée de seulement neuf Grands Prix sur 20, avec une quatrième place à Silverstone comme meilleur résultat. Seulement 16e du général, le natif de Pragal espère bien mieux en 2024, où il roulera sous les couleurs de Trackhouse Racing. Malheureusement, il manque cinq GP supplémentaires sur blessure et se classe 15e. En 2025, le Portugais tentera l'aventure Pramac Yamaha.