刘蓓出生于一个艺术家庭,父亲是导演,母亲是话剧演员。受家庭熏陶,刘蓓自幼进入北京戏曲学校学习京剧,先随富连成“世”字辈黄世襄老师学梅派,后从程派艺术家赵荣琛先生的高徒李文敏老师学程派,工青衣。1985年,刘蓓毕业于北京戏曲艺术职业学院京剧专业,分配到北京京剧院青年剧团任演员。1986年,辞职成为“个体演员”。
1987年,参演首部电视剧《格萨尔王》；同年,参演首部电影《两宫皇太后》饰演慈禧妹。1991年,参演葛优,吕丽萍主演电视剧《编辑部的故事》饰演风光无限的歌星双双。1992年,在拍摄电影《喋血嘉陵江》期间遇意外,不幸眼睛受伤,在未打麻药的情况下完成4个小时的手术,之后伤口虽然很疼,但她怕泪水会影响到伤口的愈合,故硬是没有流过一滴眼泪,术后因眼伤曾考虑转行；1993年经编剧,导演陈燕民推荐参演了尤小刚导演的《京都纪事》,饰演女秘书张薇,走出事业低谷。刘蓓1993年,与王志文,江珊主演《过把瘾》饰演贾玲,凭借《过把瘾》获得中国电视金鹰奖最佳女配角奖。1997年,主演电影《甲方乙方》获得大众电影百花奖最佳女主角奖。2001,年主演反腐题材电视剧电视剧《红色康乃馨》,夺得中国电视金鹰奖观众喜爱的女演员奖；8月,与张国立,焦晃主演胡玫执导的电视剧《忠诚》2002年11月,主演郭宝昌执导的电视剧《大宅门第二部》,饰演白佳莉。2003年,与王学圻主演军旅题材电视剧《军人机密》。2005年,主演电视剧《女人不惑》,出演一个离了婚的单身母亲。2009年,与吴秀波主演电视剧《嫁衣》2010年,与陈道明,王志文主演电视版《手机》,出演李燕一角；6月,参演张国立自导自演的电视剧《不如跳舞》2011年10月,与张嘉译主演电视剧《下海》,凭此剧获得安徽卫视2011年国剧盛典年度人物奖,以及2011年南方盛典最佳女主角奖。2013年4月,参演《新编辑部故事》,饰演过气明星“双双”；10月,参加由北京戏曲艺术职业学院主办的“李文敏教学生活50年纪念演出”活动,重登舞台献唱《锁麟囊》；11月,与邬君梅领衔主演的都市家庭悬疑剧《妈妈圈的流言蜚语》播出；和刘涛,张铎主演赵宝刚执导的电视剧《老有所依》播出,饰演事业有成的女强人雷颂华。2014年,首演话剧《阳台》获得北京喜剧艺术节“最受观众喜爱的开心角色”奖。2015年,参演根据刘震云同名小说改编的电影《一句顶一万句》,饰演牛爱香,凭此角色获得第53届台湾电影金马奖最佳女配角提名。2019年12月1日,参演的都市情感轻喜剧《热爱》播出。2023年3月13日,领衔主演的电视剧《春日暖阳》播出。
刘蓓与第一任丈夫张健是在拍摄《京都纪事》时结识的,两年后步入婚姻殿堂,但仅仅过了8年就结束了婚姻。2003年,导演张黎邀请演员刘蓓出演电视剧《军人机密》,这部剧让他们走到了一起,2006年9月二人的儿子出生,然而在儿子刚刚一岁时二人离婚,孩子跟了刘蓓。平时刘蓓拍戏很忙,但也能挤出大把时间陪儿子。几经波折后,刘蓓最终又与第一任丈夫张健复合,一同抚养与前夫生的儿子,同时也继续担任当红小生张若昀的继母。
刘蓓和葛优是冯氏喜剧中的经典组合,刘蓓形象上和徐帆很类似,都不算美艳,在冯小刚的电影中经常演绎一些接地气儿的普通人。刘蓓属于那种既美丽又很有味道的女人,印象中的她,不饰脂粉,花衫红裙,开朗而快活。刘蓓在《手机》里出演的李燕表演自然,真实质朴被公认为圈内少有的“多变演技派”刘蓓,算得上是最有观众缘的一位影后,她的角色贴近生活,形象平易近人,所以她的演出往往更容易被观众所接受。