Tháng 12 năm 2010, Lưu Nguyên được bổ nhiệm giữ chức vụ Chính ủy Tổng cục Hậu cần. Tháng 11 năm 2012, tại Đại hội Đảng Cộng sản Trung Quốc lần thứ 18, ông được bầu tái đắc cử Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Trung Quốc khóa XVIII.