临摹复制与修复等方面造诣较深，成绩显着。其早年在修复厂从事古书画临摹复制的工作，曾复制长沙马王堆西汉擘画，宋朝《巴船下峡图》、《山腰楼观图》等。同时还创作山水画，如《双潭烟霭图》、《建明秋色图》、《龙潭秋瀑图》。后刘将精力转到书法创作和研究上，尤擅隶书、楷书，其隶书形成了独树一帜的新风格，被称为“刘体隶书”、“炳森体”。他的楷书宗法颜真卿，尤得益于《颜勤礼碑》，凝重稳健，以写碑着称。其也学行草，师从何二水。20世纪80年代初，刘炳森为上海印刷技术研究所书写照相排字机用的中国现行汉字隶书字样6700余字，