Начал заниматься теннисом в 6 лет. В 1988 году дебютирует в профессионалах. Первый турнир выиграл в Мемфисе (США) в 1990 году.

В 1991 году в карьере Штиха произошёл настоящий прорыв. На «Ролан Гаррос» он доходит до полуфинала, а менее чем через месяц выигрывает Уимблдон. На Уимблдоне поочередно побеждает сильнейших теннисистов мира — Джима Курье, Стефана Эдберга и в финале Бориса Беккера. До сих пор Штих остается последним из немцев, кто выигрывал Уимблдон. На Открытом чемпионате США впервые входит в восьмерку сильнейших. Сезон заканчивает в ранге четвёртой ракетки мира, проведя 100 матчей и выиграв 74. Одновременно очень успешно выступает в парных соревнованиях. В 1992 году в паре с Джоном Макинроем выигрывает Уимблдон. Этот дуэт входит в десятку лучших пар мира.

В 1992 году в паре с Борисом Беккером становится олимпийским чемпионом Барселоны.

В 1993 году также выступает очень успешно, выиграв 6 крупных турниров. Под занавес сезона выигрывает Итоговый чемпионат мира АТП во Франкфурте-на-Майне. В финале в 4 сетах побежден сильнейший теннисист мира Пит Сампрас. Это достижение позволило Штиху стать второй ракеткой мира.

В 1993 году вместе с командой побеждает в Кубке Дэвиса и со знаменитой соотечественницей Штеффи Граф выигрывает Кубок Хопмана.

В 1994 году второй раз в карьере вышел в финал турнира Большого Шлема. На этот раз в решающем матче на US Open немец уступил Андре Агасси.

На итоговом командном чемпионате мира-1994 в Дюссельдорфе завоевывает чемпионский кубок. В финале турнира сборная Германии побеждает испанцев 2-1, Штих участвует в обоих выигранных матчах — в паре и в одиночной игре против Серхи Бругеры.

Последующие травмы негативно отразились на игре Штиха. Он постепенно сдает свои позиции, проигрывая все больше матчей и теряя позиции в рейтинге. 23 сентября 1995 года потерпел самое унизительное для себя поражение. В полуфинале Кубка Дэвиса команда Германии встречалась со сборной России. В решающем матче Штих встречался с Андреем Чесноковым и, имея 9 матчболов, упустил победу. До этого Михаэль Штих провел затяжной парный матч и «одиночку» против Евгения Кафельникова. Истощенный физически и морально, он не смог довести до логической победы матч с Чесноковым.

В 1996 году выходит в финал «Ролан Гаррос». На пути к решающему матчу обыграл действующего чемпиона турнира Томаса Мустера, но в финале в 3 сетах уступил Евгению Кафельникову.

Многократно выигрывал крупные и небольшие турниры в Германии. Никогда не отказывался выступать за родную команду, поэтому заслуженно пользовался большими симпатиями соотечественников.

Последним ярким выступлением Штиха стал Уимблдон 1997 года. Будучи только 88 ракеткой мира, он выходит в 1/8 финала, где переигрывает идола британцев Тима Хэнмена, а в четвертьфинале уступает Седрику Пьолину.

Завершил выступления в 1997 году.

Игра Михаэля Штиха отличалась высокой техничностью и скоростью. Спортсмен обладал незаменимым качеством «чувства» мяча, точно и по месту направляя его в нужную часть корта. Он отлично играл у сетки и имел очень мощный одноручный бекхенд. Имея большой физический потенциал и большие теннисные способности, Штих в течение всей карьеры совершенствовал свое мастерство.

На протяжении всей карьеры Михаэля постоянно сравнивали с соотечественником Борисом Беккером. Успехи и популярность Беккера были неизмеримо выше. Но по некоторым показателям Штих превосходил Бориса. В частности, он значительно лучше Беккера выступал на грунте и даже выигрывал турниры. В отличие от Беккера, имеет положительный баланс встреч с бесспорным лидером тех лет Питом Сампрасом.

В настоящее время Михаэль Штих участвует в благотворительных акциях. В 1994 году, будучи действующим спортсменом, основал фонд для сбора средств детям, заразившимся ВИЧ. Сегодня деятельность в общественном фонде по борьбе со СПИДом приобрела ещё больший размах. Особенно активна его работа в Федеральном кресте Германии. Выступает как комментатор крупнейших турниров. Является страстным поклонником футбола и активно поддерживает немецкую сборную.