Lưu Thắng là con trai thứ 9 của Hán Cảnh Đế Lưu Khải, vua thứ sáu của nhà Hán với mẹ là Giả phu nhân. Tháng 6[1] Hán Cảnh Đế tiền tam niên (154 TCN), Lưu Thắng được vua cha lập làm Trung Sơn vương, cai quản nước Trung Sơn.

Sau khi vua cha Hán Cảnh Đế qua đời (141 TCN), em trai ông là Lưu Triệt nối ngôi, tức là Hán Vũ Đế. Năm Kiến Nguyên thứ ba đời Hán Vũ Đế (138 TCN), Lưu Thắng cùng với các chư hầu vương là Đại vương Lưu Đăng, Trường Sa vương Lưu Phát, Tế Xuyên vương Lưu Minh vào Trường An, yết kiến Vũ Đế. Vũ Đế bày tiệc rượu và lễ nhạc tiếp đãi. Lưu Thắng nhân cơ hội này khóc lóc trước mặt Vũ Đế. Vũ Đế hỏi nguyên do, ông trình bày nỗi khổ của các vương chư hầu bởi vì từ sau thất quốc chi loạn, nhà Hán tăng cường giám sát các chư hầu vương vì lo ngại họ sẽ làm loạn, phái nhiều người đến phong quốc chư hầu giám sát. Các đại thần này lại tìm cớ gây sức ép với các vương chư hầu. Hán Vũ Đế tỏ ra thông cảm, ra lệnh giảm bớt yêu sách với chư hầu, nhưng về sau lại nghe lời Chủ phụ Yển, thực hiện chính sách chia đất lần lần cho tất cả con cháu của vua chư hầu trên lãnh thổ của chư hầu đó để làm giảm thế lực của họ.

Lưu Thắng là người háo sắc và thích uống rượu, có tới 22 người con và 120 cháu. Nhưng ông lại chê anh mình là Triệu vương Lưu Bành Tổ thích thanh sắc và âm nhạc, rốt cuộc Bành Tổ đố lại việc ông cũng là người dâm loạn và không phải là năng thần phụ tá thiên tử.

Tháng 2 xuân năm Nguyên Đỉnh thứ 4 (113 TCN), Lưu Thắng qua đời[2], làm Trung Sơn vương 42 năm rồi mất, không rõ bao nhiêu tuổi. Con ông là Lưu Xương nối tước, tức Trung Sơn Ai vương. Cháu 9 đời của ông là Lưu Bị (161 - 223), tức Chiêu Liệt đế thời Tam quốc.

Năm 1968, ở huyện Bảo Định, tỉnh Hà Bắc, người ta khai quật được mộ của Lưu Thắng cùng với vương phi Đậu thị. Trong mộ táng có nhiều ngọc y bao bọc quanh thi thể. Đây là phát hiện quan trọng đối với ngành khảo cổ học Trung Quốc thời Hán.