名举人。隆庆五年（1571年）登辛未科同进士。授直隶泰兴县知县。万历初官工部郎中。官至江西按察使。年五十，告老还乡，居家五十年之久，以诗酒自娱。崇祯十年（1637年）满百岁。崇祯十三（1640年）卒，享嵩寿一百零三岁。明朝士大夫寿至百岁者，仅有刘伯渊与林春泽二人。
着作.刘伯渊善诗古文，工书法。百岁之后，书法尤其古劲。着有《灌息亭集》。
家族.曾祖刘荧、祖父刘㙏、父刘世纶，母陈氏。