Михаил Маргелов родился 22 декабря 1964 года в городе Москва. Внук генерала армии, легендарного командующего В. Ф. Маргелова. С детства мальчик интересовался международными отношениями и мечтал стать дипломатическим работником. Поэтому уже школе усердно изучал иностранные языки. В 1986 году окончил историко-филологический факультет института стран Азии и Африки при Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова по специальности «историк-востоковед и переводчик». Владеет арабским, английский, французским языками, позже выучил болгарский.
Трудовую деятельность Маргелов начал на последних курсах института в должности переводчика в отделе международных связей ЦК КПСС. По окончании вуза устроился в Школу КГБ СССР преподавать арабский язык. В 1989 году перешел на должность редактора в арабскую редакцию «Итар-Тасс», где проработал год. После распада Советского Союза, молодой человек решил попробовать себя на новом поприще. В течение нескольких лет работал в международных консалтинговых фирмах, консультировал совместные российско-американские компании. В это же время являлся редактором журнала «Ваш выбор».
В 1995 году Михаил Маргелов занял должность директора по новому бизнесу, развитию и консультированию в крупной рекламной компании «Видео Интернешнл». В 1996 году руководил проектом предвыборной рекламной кампании и партии «Яблоко» в Государственную Думу. В следующем году включен в предвыборную группу кандидата в Президенты РФ Бориса Ельцина. Впоследствии назначен первым заместителем начальника управления по связям с общественностью Администрации Президента РФ. В 1997 году стал начальником управления Президента Российской Федерации по связям с общественностью.
С 1998 года Михаил Витальевич перешел в отдел политических обозревателей в Российское информационное агентство «Вести». Вскоре занял пост начальника Аппарата Председателя в Государственном таможенном комитете Российской Федерации. Занимался созданием службы по связям с общественностью. Там получил звание полковника таможенной службы. Затем вернулся в «Вести» руководителем группы политических обозревателей.
Позднее в 1999 году Маргелов стал заместителем директора, а затем директором Российского информационного центра при Правительстве Российской Федерации, который создан для освещения в СМИ контртеррористической операции на Северном Кавказе. Во время предвыборной президентской кампании 2000 года входит в штаб Путина, где занимался установлением связей с зарубежными партнерами. В этом же году стал членом Всероссийской Политической Партии «Единая Россия».
Михаил Маргелов стал членом Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации - представителем от исполнительного органа государственной власти Псковской области. В феврале 2001 года по его инициативе создается группа «Федерация». Избран председателем комитета по международным связям. В 2003 году назначен вице-председателем Парламентской ассамблеи Совета Европы от России. В 2005 году добровольно сложил с себя полномочия представителя в ПАСЕ.
В 2008 году Михаил Витальевич назначен специальным представителем Президента Российской Федерации по Судану. В рамках этих полномочий добился того, что Россия наряду с США, Китаем, Францией и Великобританией становится пятым ключевым игроком в суданском урегулировании. Организовал в Москве международную конференцию по Судану. В 2009 году стал первым российским сенатором, который выступил с докладом на тематической дискуссии 63-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН. В 2010 году участвовал во встрече на высшем уровне в ходе заседания Совета Безопасности Генеральной Ассамблеи ООН, где внес предложения о поддержке проведения в Судане референдума о независимости.
Далее Михаил Маргелов с 2011 по 2014 год являлся специальным представителем Президента Российской Федерации по сотрудничеству со странами Африки. При его участии начинают реализовываться российские проекты в Эфиопии, Намибии, Нигере и других странах. Оставил эту должность в связи с уходом из Совета Федерации РФ.
Затем Маргелов приступил к исполнению обязанностей Вице-президента публичного акционерного общества «Транснефть». Позднее избран в Правление компании. Впоследствии на Общем собрании членов Российского совета по международным делам Президиум утвердил кандидатуру Маргелова в качестве вице-президента Совета.
Михаил Витальевич Маргелов является почетным членом Императорского Православного Палестинского Общества, членом Русского географического общества, членом Совета по внешней и оборонной политике. Стал главным попечителем музея-заповедника Изборск. Возглавляет Попечительский совет Государственного музея Востока.