S roditeljima Stipom i Đurđicom odrastao je na Trnju i kasnije Črnomercu. Otac mu je rodom iz Glavica kraj Sinja, a majka iz Senja. Baka Marija Matasić odnijela je Zorana Milanovića bez znanja njegovih roditelja na krštenje u crkvu sv. Petra i Pavla. Krsno mu je ime Marijan. Bio je odličan učenik, ali temperamentan. Dobro je igrao nogomet i košarku, a bavio se i boksom. Završio je Centar za upravu i pravosuđe, današnju 1. gimnaziju, a diplomirao na Pravnom fakultetu kao izvrstan student. Kolege iz srednje škole sjećaju ga se kao elokventnog i inteligentnog dečka koji nije štrebao i koji se izjašnjavao kao ljevičar. Tijekom studija dobio je i Rektorovu nagradu. Ujedno je sudjelovao na međunarodnom natjecanju vodećih europskih pravnih fakulteta na Međunarodnom sudu u Haagu. Osam godina kasnije magistrirao je pravo Europske unije na Flamanskom sveučilištu u Bruxellesu. Sa suprugom Sanjom Musić Milanović u braku je od 1994. godine.  Imaju dva sina, Antu Jakova i Marka.

Predsjednik je postao 2020. godine, a ovo mu je drugi mandat. Milanović je bio šef SDP-a, kada je dao intervju za Dubrovački dnevnik.