Родился в 1916 году в селе Сугушла Лениногорского района Татарской АССР. По национальности татарин. После семилетки разнорабочий в местном колхозе. В 1934 году окончил Мензелинский сельхозтехникум и работал в Набережночелнинском райземотделе по полученной специальности. В 1936 году по комсомольскому набору поступил в летную школу. После ее окончания участвовал в подготовке пилотов на курсах.
Когда началась Великая Отечественная война, просился на фронт, но пришлось еще почти два года заниматься очень важным делом — повышением летного и боевого мастерства молодых летчиков. И потому только с мая 1943 года направлен на фронт. Командуя эскадрильей 783-го штурмового полка, капитан Халиуллин проявил себя умелым и заботливым руководителем, талантливым воспитателем молодежи, летчиком-штурмовиком самой высокой квалификации. Выполняя очередные задания командования, он находил неординарные, почти каждый раз новые пути их решения. Так, направляясь с эскадрильей на разгром скопления военной техники и войск врага у г. Волковыск Гродненской области, летчики пересекли линию фронта, будто держа курс в другой район, а затем, сделав резкий разворот, неожиданно для немцев вышли на цель. Только в ходе четвертого захода наших штурмовиков зенитчики врага опомнились. Но было уже поздно. Наши отбомбились и повернули домой, в свой полк. Халиуллинцы помогали пехоте наступать, штурмуя оборонительные рубежи гитлеровцев, артиллеристам — громить вражеский войска на позициях, танковой бригаде — вырваться из окружения… Они «утюжили» танковые колонны немцев, его эшелоны на железнодорожных станциях или в пути. Даже в сложных метеоусловиях им удавалось добиваться больших боевых успехов. К апрелю 1945 года эскадрилья Халиуллина М. Х. совершила 88 боевых вылета, в 16 боях сбили 3 самолета. И родина отметила высокими наградами летчиков эскадрильи. Пятерым из них во главе с командиром было присвоено звание Героя Советского Союза.
После окончания Великой Отечественной войны Халиуллин М. Х. продолжал передавать свой богатый опыт молодым летчикам. Уйдя в запас, подполковник Халиуллин жил в Казани. Умер в 1983 году.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 18 августа 1945 года Халиуллин Мисбах Халиуллович удостоен звания Герой Советского Союза.
В Бугульме установлен бюст Героя. Одна из улиц города Лениногорска носит его имя. Обелиск на Аллее Героев в городе Лениногорск.