
Бывший префект Северного административного округа города Москвы (с июля 2009 года по октябрь 2010 года). Бывший заместитель руководителя Росприроднадзора — Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (2004-2009 годы). Общественный деятель в сфере экологии и защиты окружающей среды. Председатель Центрального Совета экологической политической партии «Альянс зеленых — Народная партия» (2012-2015 годы). Доктор исторических наук.
В 1988 году окончил Московский электротехнический институт связи, в 1989 году — центр при Московском институте народного хозяйства им. Плеханова по специальности «экономическое управление исследовательскими и конструкторскими разработками». В 2002 году в Московском педагогическом университете защитил кандидатскую диссертацию по теме «Власть и пресса в СССР и Российской Федерации (1985—1999 гг.)», в 2004 году там же защитил докторскую диссертацию по теме «Формирование и реализация информационной политики в СССР и Российской Федерации: 1917-1999 гг.».
С 1988 года работал инженером в Институте космических исследований, а с 1989 года начал частный бизнес. В 1994 году стал заместителем председателя совета банка «Нефтяной Альянс». В 1997 году возглавил совет директоров ОАО «Информационно-издательская группа "Новые Известия"» (ежедневная газета «Новые Известия» и еженедельник «Московская комсомолка»).
В апреле 2004 года Митволь был назначен заместителем руководителя Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор). 13 апреля 2009 года подал заявление на увольнение из Росприроднадзора.
1 июля 2009 года назначен мэром Москвы Юрием Лужковым на пост префекта Северного административного округа. 18 сентября 2009 года распорядился снять вывеску с шашлычной «Антисоветская». Поводом послужило письмо председателя московского совета ветеранов В. И. Долгих, в котором он упомянул, что название шашлычной «Антисоветская» оскорбляет ветеранов. Осенью 2009 года Митволь также добился закрытия в Москве гей-клуба «Душа и тело».
4 октября 2010 года и. о. мэра Москвы Владимир Ресин освободил Митволя от занимаемой должности.
21 марта 2012 года Митволь заявил о создании политической партии «Альянс Зеленых — Народная партия». В 2015 году смещен с поста председателя Центрального совета Альянса зеленых.
Согласно анализу «Диссернет», кандидатская и докторская диссертации Митволя содержат масштабные недокументированные заимствования из нескольких кандидатских и докторских диссертаций.
В 2011 году баллотировался в Госдуму по списку от «Единой России» в качестве представителя Пермского края, но депутатского мандата по итогам выборов не получил. В 2016 году на выборах в Госдуму возглавлял партийный список Российской экологической партии «Зеленые».
В 2018 году Олег Митволь стал председателем совета директоров Красноярского треста инженерно-строительных изысканий, купив акции предприятия. С 2019 года курировал проектировку метрополитена в Красноярске.
В июне 2022 года был задержан правоохранительными органами и арестован по подозрению в хищении выделенных на строительство красноярского метро 900 миллионов рублей.