Γεννήθηκε το 1969 στη Γλυφάδα και είναι γιος του πρώην βουλευτή και ευρωβουλευτή Ιωάννη Βαρβιτσιώτη και εγγονός του Μιλτιάδη Βαρβιτσιώτη του οποίου φέρει το όνομα. Κατάγεται από οικογένεια της Λακωνίας με μεγάλη πολιτική παράδοση από αρχής βασιλείας του Γεωργίου Α’, το 1864. Σπούδασε νομικά στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και πολιτικές επιστήμες στο Extension School του Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ της Βοστώνης με ειδίκευση στον τομέα διεθνών σχέσεων. Η μεταπτυχιακή του εργασία είχε θέμα “Η Ελλάδα και οι Μεγάλες Δυνάμεις 1910-1920″.
Με την επιστροφή του στην Ελλάδα ασχολήθηκε ως δικηγόρος σε θέματα χρηματιστηρίου, κεφαλαιαγοράς, τηλεπικοινωνιών καθώς και ναυτιλιακά, ενώ φέρεται να έχει συμμετάσχει σε πολλά συνέδρια σχετικά με τις ελληνοαμερικανικές σχέσεις για βαλκανικά θέματα και την ασφάλεια της περιοχής και παράλληλα να έχει διδάξει σε ειδικά προγράμματα παλιννοστούντων και άγαμων μητέρων.
Δραστηριοποιήθηκε πολιτικά από νεαρή ηλικία και ήταν στέλεχος της ΜΑΚΙ, μαθητικής παράταξης της Ν.Δ. και της ΟΝΝΕΔ, νεολαίας της Ν.Δ. Το 1997 στο 5ο συνέδριο της Νέας Δημοκρατίας εκλέχθηκε μέλος της Κεντρικής Επιτροπής του κόμματος. Στις βουλευτικές εκλογές του 2000 εκλέχτηκε για πρώτη φορά βουλευτής στη Β΄ Περιφέρεια Αθηνών, με το κόμμα της Νέας Δημοκρατίας και επανεξελέγη ομοίως στις εκλογές του 2004, του 2007, του 2009 και στις δυο εκλογικές αναμετρήσεις του 2012.
Κατά την περίοδο 2001 – 2004 διετέλεσε υπεύθυνος του κόμματος σε θέματα ναυτιλίας και την επόμενη περίοδο 2004 – 2007 είχε την ευθύνη του τομέα ανάπτυξης, ενώ παράλληλα στο διάστημα 2006 – 2007 διετέλεσε αναπληρωτής κοινοβουλευτικός εκπρόσωπος. Στη συνέχεια, από τον Σεπτέμβριο του 2007 μέχρι τον Ιανουάριο του 2009 διετέλεσε πρόεδρος της Επιτροπής Εξωτερικών και Εθνικής Άμυνας της Βουλής, μετέχοντας στη διαρκή Επιτροπή Παραγωγής και Εμπορίου καθώς και στη μόνιμη Επιτροπή Περιβάλλοντος της Βουλής. Με τον ανασχηματισμό της 7ης Ιανουαρίου του 2009 τοποθετήθηκε στη θέση του υφυπουργού Εξωτερικών, θέση την οποία κατείχε μέχρι τις 7 Οκτωβρίου 2009.
Κατά τις ελληνικές αυτοδιοικητικές εκλογές 2010 που διεξήχθησαν στις 7 Νοεμβρίου 2010 ο Μιλτιάδης Ι. Βαρβιτσιώτης, υποψήφιος δήμαρχος Γλυφάδας, έλαβε ποσοστό 29,6% έναντι του 26,84% του αντιπάλου του Κώστα Κόκκορη τον οποίο υποστηρίζει το ΠΑΣΟΚ. Στο πλευρό του Μ. Ι. Βαρβιτσιώτη για τον επαναληπτικό γύρο των εκλογών τάχθηκαν ο νυν δήμαρχος Γλυφάδας, Γ. Θεοδωρόπουλος, ο τ. δήμαρχος Στυλ. Σφακιανάκης καθώς και ο Στάθης Β. Παναγούλης, όλοι με ανοικτές επιστολές στον τοπικό τύπο.