宗正、阳城缪侯刘德的儿子。刘向博览群书，精通天文星象。汉宣帝时，刘向和王褒等人同献赋颂，官至散骑谏大夫、给事中。汉元帝时，刘向任宗正，奏章中多以天灾来附会当时的政治现象，希望元帝“放远佞邪之党，坏散险诐之聚，杜闭群枉之门，广开众正之门”，后因反对宦官弘恭、石显乱政而下狱，终免为庶人。后人以屈原与之相提并论。汉成帝时，改名向，拜中郎，使领护三辅都水，任光禄大夫，校阅经传诸子诗赋等书籍，撰成《别录》一书，为中国最早的分类目录。
评价.高似孙称刘向“炯炯丹心，在汉社稷”；张溥