Régi magyar nemesi család sarja, édes apja evangélikus lelkész, így ismerte Bél Mátyást, aki
Besztercebányán tanított. és valószínűleg Mikoviny tanára volt a középiskolában. Az altdorfi, majd a jénai egyetemre járt egészen 1723-ig. Ismereteit Európában tett utazásai során fejleszti a matematika, csillagászat és térképészet terén. E mellett művészi rézmetszeteket is készít német városok leírásaihoz. A Föld alakjáról folytatott vita során kimutatja, hogy a Francia Akadémia hivatalos álláspontjával szemben a Föld a sarkainál lapult, nem pedig az egyenlítőnél, ahogy ezt a későbbi mérések igazolták.

1725-től Pozsony vármegye mérnöke. Itt elsősorban az árvizek elleni védekezés a feladata. Az árvizek és belvizek elleni védekezés, valamint egyéb vízügyi munkák elvégzése egész pályáját végigkíséri. A vizek, gátak, árterek, mocsarak felmérése után elkészített tervei közül megvalósul pl. a tatai mocsár lecsapolása (értékes mezőgazdasági területek keletkeztek), a pozsonyi Duna árvízvédelme. A munkák gyakorlati megvalósításában is rendre részt vesz.

Folyamatos munkája az ország feltérképezése, kezdetben vízszabályozási tervei elkészítéséhez, főnemesek birtokainak felméréséhez készíti ezeket. Valószínűleg Bél Mátyás közbenjárására III. Károly 1731-ben megbízza, hogy a Notitia elkészítést az ország feltérképezésével segítse. 1732-ben, Pozsonyban jelenik meg egyik legjelentősebb műve egy Bél mátyáshoz írott fiktív levél formájában: Epistola de methodo concinnandarum mapparum Hungariae. Ebben leírja, hogyan kell végrehajtani a térképek elkészítését: térképészeti elveket és gyakorlati eljárásokat. A dolgozat jelentőségét és magas színvonalát bizonyítja, hogy ennek alapján Mikovinyt a Berlini Tudományos Akadémia 1735-ben tagjává választotta.

1735-ben kinevezik a Selmecen a bányatisztképző tanárává. Innentől a képzési időben tanított, nyáron pedig folytatta gyakorlati munkáját. A térképészetben hamarosan tanítványai is segítették. Matematikát, mechanikát, hidraulikát, föld- és bányamérést, geodéziát oktatott.
A selmeci bányák energiaigényének kielégítésére egy 60km hosszú, 16 tóból és csatornákból álló tórendszert épített, mely ma is látható (Selmec és környéke a világörökség része). A tavakban tárolt 7 millió köbméter víz biztosította, hogy a vízzel hajtott gépek szárazság idején is működhettek. E munkája alapján később megbízzák a hodritschi és a rossgrundi víztározók megépítésével. 1743-ban még két találmányt nyújtott be: a hidraulikus prés és a lépcsőzetes vízhajtású zúzómű terveit.

Hágók és szorosok megerősítésében és eltorlaszolásában vett részt az 1740-45-ös osztrák örökösödési háborúban. Harcolt az Oderánál, a személyes bátorságával tűnt ki. A háború után Selmecre tér vissza, majd részt vesz a budai Vár tervezésében, hidakat épített. A Trencsén környéki Vág szabályozása közben 1750-ben halt meg.

Saját magát kiadott munkáiban „nobilis hungarus"-nak, magyar nemesnek és "Mikoviny Sámuel Magyar Ingenieur"-nek vallotta.

Bél Mátyás egyik könyvében jelent meg Zeller Sebestyén rajza, amelyen a Dunával és Pozsonnyal a háttérben látjuk Mikovinyt.

A kép alján a felirat: O Cara Patria quae me genuisti, dulcis Panonia: Ó, drága hazám, ki engem szültél, édes Pannónia.