Fils du politicien Ron Cyrus, Billy Ray Cyrus fut d'abord tenté par une carrière de joueur de baseball. Au collège, il quitta l'école pour entrer dans un band nommé Sly Dog avec son frère. Après avoir déménagé seul à Los Angeles, Billy Ray Cyrus signa un contrat avec Mercury Records en 1990. Deux ans plus tard, il faisait un succès avec le célèbre Achy Breaky Heart de son album Some Gave All et devenu une célèbre danse en ligne. Il continua ensuite avec l'album It Won't Be the Last qui se vendit moins bien. Puis, il en fit quatre autres de 1994 à 2000 en plus d'un (The Other Side) en 2003. En 1996, le titre Trail of Tears, dans lequel il raconte une partie du génocide indien, lui valut le boycott de certaines stations de radio.
En 2001, il commence une carrière d'acteur avec la série télévisée Doc dont il est la vedette principale. En 2005, il joue un dénommé Frank Butler dans la série Annie Get Your Gun sur Annie Oakley. Plus tard, dans la même année, il commence à tourner avec sa fille
Miley Cyrus une série nommée Hannah Montana où il joue le père du personnage de sa fille.
Il fait notamment une apparition dans le clip Seventeen Forever du groupe MetroStation avec Miley Cyrus et Mitchel Musso.