刘攽生于宋真宗乾兴元年，卒于哲宗元祐三年，年六十七岁。出自诗书世家，祖父刘式，南唐时举进士，入宋后，官至刑部郎中。父亲刘立之与叔伯四人俱举进士。

刘攽与兄敞同举仁宗庆历六年（1046）进士。历仕州县二十年，始为国子监直讲。熙宁中（1072），判尚书考功，同知太常礼院。因考试开封举人时与同院官争执，为御史所劾；又因致书王安石，论新法不便，贬泰州通判迁知曹州。曹州为盗区，重法不能止；攽为治尚宽平，盗亦衰息。迁京东转运使，知兖、亳二州。吴居厚代京东转运使，奉行新法，追咎攽在职废弛，贬监衡州盐仓。哲宗即位，起居襄州，入为秘书少监，以疾求知蔡州。在蔡数月，召拜中书舍人。元祐四年卒。攽为人疏隽，不修威仪，喜谐谑，数招怨悔，终不能改。

刘攽邃于史学，与司马光同修《资治通鉴》，专职汉史，作《东汉刊误》，为人称诵。 刘攽、刘敞与敞之子刘世奉尝合著《汉书标注》，世称三人为“墨庄三刘”。“墨庄刘氏”被奉为古代家庭教育典范。刘氏卒后，家中除藏书千卷外别无财产。其妻指藏书对子女曰：此乃“墨庄”，将诗书作为家产教子女传承。

刘攽学识渊博，与兄刘敞齐名。欧阳修称其“辞学优赡”、“记问该博”。苏轼在草拟刘敛任中书舍人的制书中称赞他“能读坟典丘索之书，习知汉魏晋唐之故”。刘攽著作极为丰富，除了《资治通鉴》外，自己独立完成的著作还有100卷。其中，最有代表性的史学著作有《东汉刊误》4卷、《汉宫仪》3卷、《经史新义》7卷，《五代春秋》15卷、《内传国语》20卷等多种。刘攽也是宋朝的著名诗人和文章大家。他的诗歌风格较为生动，与欧阳修的风格有相似之处。他的文章更受到同时代的曾巩和后来的朱熹等人的高度评价。他的诗文由后人结集汇编成《彭城集》40卷。又著有《公非集》六十卷，《文献通考》及《文选类林》、《中山诗话》等，并行于世。