Né à Bucarest en 1943, puis naturalisé français en 1977, Costin Miereanu reçoit une formation musicale très complète. Il fréquente d'abord l'école de musique de la capitale roumaine (1954-1960) où il étudie principalement le piano, la musique de chambre et l'écriture. Ensuite, c'est vers le Conservatoire national supérieur de musique de Bucarest – dont il ressort six ans plus tard avec une maîtrise de composition assortie d'un premier prix – qu'il se dirige (1960-1966). Six années pendant lesquelles Costin Miereanu s'investit avec succès dans de nombreuses disciplines musicales. Harmonie, contrepoint, orchestration, analyse, histoire de la musique, esthétique : rien n'échappe à cet esprit brillant – par ailleurs critique musical de 1963 à 1968 – qui réalise là une belle moisson de récompenses.         

À peine a-t-il achevé son cursus musical à Bucarest que Costin Mireanu reçoit le Prix de la Fondation européenne de la culture pour son œuvre Finis coronat opus. Présent à Darmstadt entre 1967 et 1969, il poursuit ensuite son apprentissage compositionnel auprès de Stockhausen, Ligeti et Karkoschka. Mais c'est en France qu'il s'établit durablement à partir de septembre 1968, soit quelque temps avant de rejoindre la Schola Cantorum pour y étudier la musique électroacoustique et expérimentale aux côtés de Jean-Étienne Marie. Et c'est à l'École Pratique des Hautes Études qu'il entreprend un nouveau cursus universitaire pendant lequel, tout en étant chargé de cours puis assistant à l'Université de Paris VIII (1973-1981), il profite notamment de l'enseignement du linguiste et sémioticien A. J. Greimas (1971-1976).

Titulaire du prix Enesco de la Sacem (1974) et de deux doctorats, le premier en sémiotique et esthétique (1978), le second en lettres et sciences humaines (1979), Costin Mireanu accède en 1981 à des postes importants. Nommé professeur de philosophie, esthétique et sciences de l'art à l'Université de Paris I, il est également choisi pour être le directeur artistique des éditions Salabert, dans le catalogue desquelles figurent déjà ses œuvres, depuis 1968. Il assume par ailleurs la co-direction artistique de l'ensemble 2e2m (1982-1985) et reste fondamentalement intéressé par la recherche, comme l'attestent ses fonctions de directeur, d'une part au centre de recherches en esthétique des arts musicaux à l'Université de Paris I et d'autre part au laboratoire esthétique des arts contemporains, dont l'unité de recherche est associée au CNRS.

Ses travaux de recherche nourrissent du reste sa conception de la forme musicale. Après avoir recouru à l'aléatoire – auquel il s'était intéressé durant les années 1968-1970 (Dans la nuit des temps, 1969) – et aux expériences audiovisuelles, Costin Miereanu montre dès 1980 un intérêt croissant pour les formes musicales complexes, temporellement et spatialement "accidentées". Envisageant le processus compositionnel sous un angle polyartistique et pluridisciplinaire, il développe une réflexion sémiotique appliquée à l'élaboration de la forme musicale dans son déroulement temporel. Avec la volonté de parvenir à cette "dynamique de la forme blessée" dont parle Paul Méfano lorsqu'il évoque l'écriture de Costin Miereanu, écriture façonnée par une optique proche de la narrativité sémiotique et une scénographie musicale imaginaire.

Enfin, s'il se dit très tôt attiré par la musique française, Costin Miereanu admet la présence, dans certaines de ses pièces, d'une "couleur géographique" et avoue prêter une attention particulière au timbre ainsi qu'à la richesse de la couleur instrumentale. Nommé directeur de l'Institut d'esthétique et de sciences de l'art fondé à la Sorbonne par Étienne Sourian, il reçoit également le prix Sacem de la partition pédagogique en 1992.