Родился в селе Радомерщак близ Лютомер в Нижней Штирии (совр. Словения). Учился в гимназиях в Вараждине и Мариборе. Получил степень доктора философии в университете Граца, где некоторое время преподавал, а затем переехал в Вену, где стал доктором юриспруденции, однако вскоре оставил это занятие, полностью посвятив себя изучению славянских языков. Работал в Венской библиотеке под руководством Ернея Копитара.
Первой значительной научной работой Миклошича стал комментарий к «Сравнительной грамматике…» Франца Боппа о связях санскрита со славянскими языками.
В 1848 году Миклошич ненадолго включается в политическую жизнь и становится председателем венского общества «Словения», соучредителем программы «Объединённая Словения» и депутатом верхней палаты австрийского парламента.
В 1849 году Миклошич становится во главе только что созданной кафедры славянских языков Венского университета. С 1851 г. — академик Венской АН. В 1854-55 гг. — ректор университета.
Фундаментальный труд Миклошича «Сравнительная грамматика славянских языков», тт. 1—4, опубликован в 1852-75 гг.; позднее тт. 1 и 3 были полностью переработаны и вышли вторым изданием соответственно в 1879 и 1876 гг. Помимо славянских языков, Миклошич занимался исследованием романских, албанского, греческого и цыганского, а также участвовал в создании литературного словенского языка.
За труд и заслуги перед научным обществом Миклошич получил титул графа, а также почётное гражданство г. Лютомера.