Muharlion dilahirkan di Tanjung Emas, Kabupaten Tanah Datar pada 30 Agustus 1978 sebagai anak bungsu dari tiga bersaudara dalam keluarga petani sederhana. Ia mengenyam pendidikan di SD Inpres (1990), MTS Negeri Batusangkar (1993), dan MA Negeri 2 Batusangkar (1996). Pada 1996, ia masuk ke Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan (IKIP) Padang (kini Universitas Negeri Padang). Saat kuliah, ia menyambil sebagai guru Taman Pendidikan Al-Qur'an (TPA) dan imam masjid. Setelah meraih gelar Sarjana Pendidikan pada 2001, ia mengajar di SMK Dhuafa Padang hingga 2009 dan SMK Negeri 10 Padang.[3]
Di struktur partai, Muharlion dipercaya sebagai Ketua Umum Dewan Pimpinan Tingkat Daerah (DPTD) PKS Kota Padang periode 2020–2025.[8][9] Di DPRD Padang, ia menjabat sebagai Ketua Fraksi PKS periode 2014–2019 dan 2019–2024.[3]
Muharlion menikah dengan Woro Supeni Widyastuti yang berprofesi sebagai Pegawai Negeri Sipil di BP4 Dinas Kesehatan Provinsi Sumatera Barat. Mereka memperoleh empat orang anak bernama Ahmad Musyaffa, Qonita Mardiyah, Dhayaul Husna, dan Zahida Qalbinadzifah.[3]
