Mirga Gražinyte-Tyla est originaire de Vilnius en Lituanie. Elle a étudié au Conservatoire de Leipzig et au Conservatoire de Bologne avant de poursuivre ses études à Zurich. Mirga Gražinyte-Tyla est diplômée d’un Bachelor en direction de chœur et d’orchestre de l’Université de musique et des beaux-arts de Graz, en Autriche. Elle a participé à de nombreuses masterclasses et ateliers de direction d’orchestre, auprès de chefs et professeurs comme Christian Ehwald, George Alexander Albrecht, Johannes Schlaefli, Herbert Blomstedt et Colin Metters.
En avril 2009, Mirga Gražinyte-Tyla est repérée par le Forum allemand de direction (Deutsches Dirigentenforum) qui la soutient jusqu’en 2014. Elle remporte, en 2012, le Prix des jeunes chefs d’orchestre du Festival de Salzbourg puis fait ses débuts avec l’Orchestre des jeunes Gustav Mahler. De 2015 à 2017, elle est directrice musicale du Landestheater de Salzbourg. Aux Etats-Unis, après avoir suivi le « Dudamel Fellowship Program » pendant la saison 2012-2013, elle devient cheffe adjointe de l’Orchestre Philharmonique de Los Angeles de 2014 à 2016, puis cheffe associée (2016-2017).
En février 2016, Mirga Gražinyte-Tyla est nommée directrice musicale de l’Orchestre symphonique de Birmingham à la suite d’Andris Nelsons. Ses collaborations en Europe l’ont amenée auprès de l’Orchestre symphonique national de Lituanie, de l’Orchestre royal philharmonique de Stockholm, de l’Orchestre de la radio suédoise, de l’Orchestre Beethoven de Bonn, de l’Orchestre symphonique de la radio bavaroise, de l’Orchestre symphonique de la NDR, de l’Orchestre symphonique de Londres, de l’Orchestre national de Lyon, de l’Orchestre de chambre de Vienne, de l’Orchestre du Mozarteum, et de la Camerata de Salzbourg, du London Symphony Orchestra, de l’Orchestre National de France et de l’Orchestre Philharmonique de Radio France. Mirga Gražinyte-Tyla a dirigé des opéras à Heidelberg, à l’Opéra-comique de Berlin, à Berne...
En janvier 2022, elle dirigeait la nouvelle production de La petite renarde rusée de Janáček mise en scène par Barrie Kosky à l’Opéra de Munich. En Amérique du Nord, elle a travaillé avec les orchestres de Philadelphie, Seattle et San Diego, elle a également dirigé l’Orchestre du Metropolitan Opera pour ses débuts au Carnegie Hall en mai 2018.
Durant la saison 23/24, Mirga Gražinytė-Tyla retrouve l'Orchestre symphonique de Bâle, l'Orchestre Philharmonique de Radio France, l'Orchestre de Philadelphie, ainsi que les Münchner Philharmoniker. Elle fait ses débuts avec l'Orchestre philharmonique de New York, la Staatskapelle de Dresde et le Teatro Real de Madrid dans une nouvelle production de La passagère de Mieczysław Weinberg.
Artiste exclusive du label Deutsche Grammophon depuis 2018, elle a consacré son premier album à l’œuvre de Mieczysław Weinberg (2019), en coopération avec l’Orchestre symphonique de Birmingham, la Kremerata Baltica et Gidon Kremer. Un deuxième enregistrement des œuvres de sa compatriote Raminta Šerkšnytė est sorti en novembre 2019. Son disque « The British Project » présente des œuvres d’Elgar, Britten, Walton et Vaughan Williams (2021). Dans sa dernière parution discographique (2022), Mirga Gražinytė-Tyla explore à nouveau l'œuvre de Weinberg.