Расположен в центральной части Саратовского Заволжья вблизи от рабочего посёлка Горный, центра Краснопартизанского района, территорией которого посёлок Михайловский со всех сторон и окружён.
Посёлки Михайловский и Новооктябрьский, входящие в городской округ, расположены друг от друга на расстоянии 15 км[7].
Указом Президента Российской Федерации от 13 ноября 2003 года № 1347 было образовано закрытое административно-территориальное образованиепосёлок Михайловский из вновь построенных посёлков Новооктябрьский и Михайловский в целях создания надёжной защитной зоны для безопасного функционирования объекта по уничтожению запасов отравляющих веществ, обеспечения требуемого режима его работы и экологической безопасности[8]. В рамках организации местного самоуправления к 1 января 2006 года было сформированное одноимённое муниципальное образование ЗАТО Михайловский со статусом городского округа[9].
19 декабря 2002 года было начато промышленное уничтожение химического оружия, к 25 декабря 2005 года были уничтожены все отравляющие вещества (иприт, люизит, двойные и тройные смеси).
В рамках программы по уничтожению химического оружия были возведены следующие объекты социальной сферы: посёлок для врачей и учителей, ветеранов войны и труда, включающий 77 двух- и одноквартирных домов, 6 многоквартирных жилых домов для жителей посёлка, поликлинический консультативно-диагностический центр. Завершена реконструкция центральной районной больницы. Ведётся строительство дома культуры и кино[10].
Указом Президента России от 13 октября 2018 года № 587 закрытое административно-территориальное образование (посёлок Михайловский Саратовской области) 1 января 2019 года было упразднено[5].