七集团军副政委、党委常委，兰州军区政治部副主任、党委委员，陆军第二十一集团军政委、党委书记，兰州军区政治部主任、党委常委。1999年7月晋升为中将军衔。2000年任兰州军区政委、党委书记。2002年改任济南军区政委、党委书记。2004年6月晋升为中国人民解放军上将。2010年卸任退役，同年10月28日任全国人大外事委员会副主任委员。2015年2月25日，刘冬冬在北京逝世，享年69岁。