，父亲刘桂春是公安机关警察，母亲黄桂琴在刘刚六四被捕不久后病逝，有兄弟姐妹二人。 1978年9月作为文革后第二届恢复高考的考生进入中国科学技术大学。 1982年取得近代力学系学士学位，在校期间受方励之思想影响。 1982年7月到1984年9月任职于中国航空工业集团沈阳飞机设计研究所（简称“601所”），并与罗阳一起负责参与了J8-II战斗机的设计。 1984年考上北京大学物理系研究生。刘刚在校期间参与参加过1985年北京大学的「九一八」学潮。八六学潮导致胡耀邦下台后，刘刚在三角地里张贴了很多大字报表示不满，