刘祖贻是湖南省安化县人，1937年7月出生于安化一个中医世家。聪颖好学，自幼随父学医。1957年考入湖南省中医进修学校。因成绩优异分配到湖南省中医药研究所工作，并被选为全国名中医李聪甫的助手。历任该所临床研究室、理论研究室主任、副所长、所长等职。1984年，湖南省中医药研究所升格为湖南省中医药研究院，任第一任院长。1996年国家对全国中医药研究机构评估时位列前茅。
他注重经验积累，逐步形成了独创的学术见解。通过多年探究温病的发展，首次提出了温病学说的发展并不晚于伤寒学说的观点。早在70年代，他就指出中药的免疫双向调节作用，认为无论是扶正，还是祛邪的中药都能提高免疫力或抑制免疫，成为中国最早的中医免疫学研究者之一。他根据其经验方研制的固表防感冲剂在临床和实验观察中发现该药既能提高机体的细胞免疫和体液免疫，同时还能调节过敏反应。这对推动中医免疫学的发展起到了积极作用。他还对内、妇、儿科疾病，尤其是神经系统疾病的辨治颇有心得，提出以六辨七治为主体的脑病辨治体系，并擅长从肝肾论治脑病。
他主持参与国家、省部级重大科研课题10余项，研制开发中药号新药固表防感冲剂、安神补心颗粒剂、复方黄参片、生力神功及多个保健品，获省部级科技进步奖4项。并主持了国家自然科学基金课题“益气温阳法对中枢神经递质平衡调节作用的研究"。在省级以上期刊发表论文20余篇，主编了《神经系统疾病的中医辨治》、《91新方妙术》、《三名从书》、《湖湘名医典籍精华(内科卷)》等专著，参与整理《中藏经》、《温疫明辨》等著作。
他是国家药品监督管理局新药审评专家、国家中医药管理局专家委员会委员，中草药中医药学会理事及全国中医内科学会委员，湖南省中医药学会副理事长，湖南省中医内科学会主任委员，加拿大国际中医药针灸学会名誉顾问。1991年经国家人事部、卫生部及国家中医药管理局确定为首批中国著名中医药专家。1992年当选为第八届全国人大代表。同年被国家人事部批准为国家有突出贡献的中青年专家，享受政府特殊津贴。2000年湖南省卫生厅确定为湖南省名老中医。
