处州青田县南田武阳村（今属浙江文成县）人。14岁入处州路学学《春秋》，后从郑复初学习宋代理学。元至顺四年（1333）中进士，曾任江西高安县丞、江西行省职官掾史、江浙行省儒学副提举等职，后弃官隐于青田山中，著《郁离子》以明志。至正二十年（1360），刘基与宋濂等应朱元璋征召到南京，其后深受朱元璋倚重，成为明朝开国元勋之一。明洪武元年（1368），拜御史中丞兼太史令；洪武三年，授弘文馆学士，封诚意伯；洪武四年，因与左丞相胡惟庸交恶，被胡所谮，赐归乡里。洪武八年，忧愤而死。正德八年（1513），追谥文成。

学问广博，思想兼综博洽。以儒家思想为宗，而兼容佛道。哲学思想方面，以理学为主，又表现出一定程度的心学倾向，具有陆、朱会合的特点，同时又具有学以致用的实学特征。政治思想方面，继承了儒家传统的“民本”思想，强调“国以民为本，而民以食为本”“固国莫大于保民，而保民莫切于备患”（《春秋明经》）。把休养生息、加强武备视为立国的两大根本。明朝开国后，任御史中丞，曾参与朝廷多项重大决策。其中重要的是，他与朱元璋共同改变了唐宋以来的科举考试方法，专取“四书”“五经”命题试士；应试者的文章必须仿宋经籍，代古人语气来写，多用排偶文体，这就是后来的“八股文”，又叫作“制义”。这一考试方法沿用到清末。它虽有束缚士人思想文化的一面，但也为明清两代选拔了大量官吏，巩固了王朝的统治。

在明初文坛上，刘基占有重要地位。他具有比较系统的文学思想。首先，从儒家“诗教”思想出发，强调作品的教化作用，认为应当“美刺风戒，莫不有裨于世教”（《照玄上人诗集序》）。这种教化作用，既可以对下移风易俗，也可以对上讽谕劝谏。其次，他贬斥元代以来的纤丽文风，提倡“师古”，力主恢复汉唐时期的文学传统，以司马迁、班固、陈子昂、李白、杜甫、韩愈、柳宗元等人为楷模。当时，与刘基齐名的文学家宋濂也提倡复古，他们的理论和著述，对于明初文风由纤丽转向质朴，起了重要作用。

文学创作以诗歌最为突出。在明初诗坛，成就可与高启齐名。其诗歌创作以50岁时弃元佐明为界，可以分为前后两期。前期诗歌，收于《覆瓿集》中，作于元末社会动乱的背景下，哀时愤世，具有忧愤深广的时代特征。作品多感慨自己沉沦下僚、怀才不遇。这类作品，抒怀言志，有的直接以《感怀》《忧怀》《感叹》《咏史》等为题，抒写内心的狂狷与不平。如《感怀三十一首》，连章而下，直抒胸臆，“伫立起长歌，感叹一何深”“举世共如此，太息复何忧”之类的句子俯拾皆是，怀才不遇的感叹和忧愤充溢其中；也有诗歌采用《梁甫吟》《长歌行》《行路难》等乐府旧题，并且往往能依旧题的原旨来命意，抒写自己内心的悲凉情绪。对时局艰危的深切忧虑和对民生劳苦的深切同情，在他的诗歌作品中也占相当数量。如《感时述事十首》，对朝廷在吏治、军政、农政、刑法、盐法、钞法等方面的种种弊端一一剖析，“黎民亦何辜，骨肉散草莱”“官吏逞贪婪，树怨结祸胎”等，不仅表现出对人民苦难的深切同情，并进一步指出了百姓的祸难正是官吏造成的。此类诗歌还有《田家》《畦桑词》《买马词》《雨雪曲》《野田黄雀行》《孤儿行》《病妇行》等。刘基前期的诗歌内容丰富，除上述两类作品外，还有一些题画、写景之作以及歌颂圣王、遁世游仙之作。

后期诗歌收于《犁眉公集》中，是弃元佐明后的作品，数量上不足前期的十分之一。这一时期的诗歌，关注现实社会政治的作品较少，大多以《感兴》《漫兴》《漫成》《遣怀》《遣兴》为题，诗歌内容则以悲穷叹老、咨嗟幽忧为主，也有冥会老庄、仙游乐化为题材的作品。一方面，这与刘基体弱多病，步入老年的境况有关；更主要的是，反映出明初功臣动辄遭到诛杀的险恶政治环境下，刘基忧谗畏讥、全身避祸的心态。

诗歌创作众体兼备，艺术风格摇曳多姿，这与刘基广泛学习前人作品，转益多思、兼容并包有关。最常见的是乐府、五古和七律。古乐府寄托遥深，几近魏晋；五古最为擅长，用以感时述事、言志述怀，诗风苍深；七律则师法杜甫，多伤时悯乱之作，诗风沉郁顿挫；七古和歌行体受韩愈影响较深，风格奇崛险怪。也有诗风似陶渊明、韦应物、苏东坡的作品。后期诗风变化较大，以哀惋悲凉为主。其神话诗《二鬼》长达1200余字，描写管理日月的结邻、郁仪二鬼，被天帝暂放人间，50年不得相见，后来宇宙变动，二鬼见面后相约为天帝除翳，再造乾坤。天帝大怒，重将二鬼拘囚，“养在银丝铁栅内，衣以文采食以麋”。二鬼无可奈何，只好等待天帝息怒，重返天上同游。诗歌想象奇谲，语言瑰丽，风格雄浑，气势恢宏。

词作结集为《写情集》，大多作于元末。以抒情言志为主，表达济世拯民的情怀。写景状物、摹山范水之作较少。在表现手法上，托物寄兴，行文长于铺叙，善于用典，造语精工典雅。兼擅令词、长调。其令词之作，秀炼入神，委婉清丽，取法李清照、周邦彦诸家；而其长调慢词，多写阔大之境界，多用凝重之色调，沉郁顿挫，苍凉悲远，取径辛弃疾较多。

散文成就在明初与宋濂并称。体裁多样，内容丰富，以寓言体散文最为出色。他在元末隐居时所写的《郁离子》，共18章，195则，多者千言，少者百字，在议论之中常杂以寓言。“郁离”二字意为文明。刘基在此书中，通过寓言故事的形式揭露反省现实生活中的弊端，表达愤世嫉俗和拯救时弊的治世态度。其中《卫懿公好禽》《晋灵公好狗》《灵丘丈人》《济阴之贾人》《屈子谓楚襄王》等则，极为精彩。尤其是《楚有养狙以为生者》一则，写“狙公”强迫众猴子到山中采草木果实来供奉自己，后来众猴觉悟过来，终于在某一天“伺狙公之寝，破栅毁柙，取其积相携而入于林中，不复归。狙公卒馁而死”。这则寓言，告诫统治者盘剥过度，必然招致民众叛离，造成严重后果，生动而深刻。除《郁离子》外，《卖柑者言》也是一篇思想深刻的寓言体散文，借卖柑者之口，毫不留情地讥讽了元末那些道貌岸然的达官贵人“金玉其外，败絮其中”的腐朽本质。

刘基以师古为宗旨，散文风格古朴浑厚。《郁离子》模仿秦汉子书，语言典奥，义蕴深远。他善于驰骋想象，将古代史实传说大胆改制，推陈出新。一般的说理散文，论点鲜明，文笔犀利，而且往往夹叙夹议，注意文字的形象性。其写景散文数量不多，以隐居会稽时所作的《游云门记》《出越城至平水记》《活水源记》《白云山舍记》等篇为佳。写景时讲求意境，手法细腻，如《松风阁记》描写风中之松，造语生新而又流转自如，颇有唐宋散文名家的风致。

其著作较多，其中《覆瓿集》24卷、《写情集》4卷、《犁眉公集》5卷等，于明初梓行于世，今仍存于世（《覆瓿集》存第7～19卷）。成化六年（1470），戴用、张僖汇刻以上著作及《翊运录》1卷，《郁离子》2卷和《春秋明经》2卷为《诚意伯刘先生文集》20卷；正德十四年（1519）林富所刻《诚意伯刘先生文集》20卷本，系据成化本重编。樊献科根据文章体裁，更定编次《太师诚意伯刘文成公集》18卷，不载《春秋明经》，嘉靖三十五年（1556），樊献科、于德昌刻于真定。何镗根据樊献科刻本，增补《春秋明经》，编为《太师诚意伯刘文成公集》20卷，隆庆六年（1572）谢廷杰、陈烈刻于括苍（即处州），此本为后来的诸刻本所祖。今通行本为四部丛刊初编本《诚意伯文集》20卷，据乌程许氏藏明刊本影印而成，明刊本为隆庆六年谢廷杰刻本。