代连州人。祖先原居彭城（今江苏徐州市），其父刘景曾师从刘禹锡。刘瞻自小“奇伟，有文学，才思敏捷”，太和初进士。娶李德裕孙女为妻。四年（830年），又中博学宏词科。大中十二年（858年）得宰相刘瑑的赏识，推荐为翰林学士，咸通元年（859年），盐铁转运使徐商聘用为参军。咸通六年（865年）十月，复为翰林学士，转水部员外郎。隔年三月授太原（今属山西）少尹。咸通九年（868年）五月，拜中书舍人。咸通九年九月拜户部侍郎。咸通十年（869年）六月，以中书侍郎同中书门下平章事，是继张九龄、姜公辅之后第三位在岭南出身的