Miedler spielt ab 2015 regelmäßig bei den Profis; bislang hauptsächlich auf der ITF Future Tour und der ATP Challenger Tour. In diesem Jahr erreichte er sechs Finals bei Futures im Einzel, wovon er eines gewinnen konnte. Im Doppel gewann er 13 Titel. 2015 kam er außerdem in Wien bei den Erste Bank Open zu seinem Debüt auf der ATP World Tour. Nach überstandener Qualifikation unterlag er in der Auftaktrunde Ernests Gulbis mit 3:6, 6:2, 3:6. Am Ende des Jahres stand er in den Top 400 der Weltrangliste.
2016 und 2017 trat er auch weiterhin meist bei Futures an – drei Titel – und versuchte sich gelegentlich an der Qualifikation für Challengers. In İzmir erreichte er das erste Mal ein Challenger-Viertelfinale im Einzel. Im Ranking schaffte er keinen entscheidenden Durchbruch. Einzig im Doppel konnte er mit Platz 204 im Juli 2017 ein neues Karrierehoch verbuchen. 2018 gelangen ihm einige gute Ergebnisse beginnend mit vier Future-Titeln, die ihm genug Punkte gaben, um auf der Challenger Tour anzugreifen. Dort zog er in Winnipeg in sein erstes Finale ein, in dem er Jason Kubler bei nur zwei Spielgewinnen unterlag. In St. Petersburg zog er zudem in sein zweites Hauptfeld der ATP Tour ein. Im Oktober war er mit Platz 201 am höchsten in der Weltrangliste notiert.
Seinen ersten Titel auf der Challenger Tour gewann Miedler in León, als er im Doppel an der Seite seines Landsmanns Sebastian Ofner triumphierte. Im Einzel wie Doppel steht er jeweils vor dem Einzug in die Top 200 der Welt.
Lucas Miedler trainierte bis Anfang 2020 an der Berger-Eschauer Academy unter den Coaches Roland Berger, Werner Eschauer, Pascal Brunner, Mario Kargl und Sepp Resnik.[1] Dann wechselte er zur Akademie von Wolfgang Thiem, dem Vater von Dominic Thiem.