1978年7月12日，出生于江西省南昌市西湖区的一个普通家庭。
1993年，读高二时被选入南京军区集团军文工团，在当文艺兵的三年里，她每天早上5点起床，6点集合，除了军事训练就是学习舞台表演。
2000年，开始接拍各种类型的广告，并自费在广东外语外贸大学法律系学习；随后，被情景剧《外来媳妇本地郎》导演相中，在剧中饰演胡幸子一角，从而正式进入演艺圈。
2002年，被台湾制片人杨佩佩相中去拍琼瑶剧，于是向《外来媳妇本地郎》剧组请辞。
2003年，出演古装言情剧《还珠格格第三部：天上人间》，随后签约仲杰文化传播有限公司；12月，参演古装武侠爱情剧《天龙八部》，在剧中饰演阿朱。
2004年4月，参演民国爱情剧《末代皇妃》。同年，主演了古装历史剧《永乐英雄儿女》。
2005年5月，主演的清装偶像剧《原来就是你》播出。
2006年1月，主演的贺岁剧情片《阿宝的故事》上映，这是她的首部大荧幕作品。5月，与潘粤明合作主演古装神话剧《白蛇传》。同年，她还在古装神话剧《封神榜之凤鸣岐山》中客串出演嫦娥，在动作电影《黄飞鸿五大弟子》中客串出演蒙嫂。
2007年5月1日，与吴奇隆、黄文豪合作主演的古装历史剧《问君能有几多愁》播出。11月8日，与谢霆锋，李心洁联袂主演的古装武侠剧《大人物》播出。
2008年2月16日，领衔主演的民国情感剧《女人花》播出；随后，出演了魔幻武侠剧《魔剑生死棋》。
2009年1月，与林心如合作主演的情感剧《大理公主》首播。
2011年2月，主演的网络门户剧《钱多多嫁人记》播出。4月，主演的抗战传奇剧《盘龙卧虎高山顶》首播。8月，与陈思诚联袂主演的《橄榄树》播出。9月，友情出演古装剧《倾世皇妃》。
2012年5月27日，与陈小艺合作主演的情感剧《叶落长安》播出。7月，领衔主演的谍战悬疑剧《迷局1927》播出。
2013年2月，主演的都市情感剧《幸福满屋》播出。3月，领衔主演的家庭伦理剧《贤妻》首播，该剧首播便取得收视率1.56，市场份额4.3，全国排名第一的成绩。7月31日，与马苏、李小冉合作主演的现代都市情感剧《今夜天使降临》首播。11月18日，主演的都市情感话题剧《老有所依》播出。
2014年2月14日，发行首张个人音乐专辑《最好的时光》。3月，与胡兵联袂主演的爱情电影《恋者多喜欢》上映。6月5日，与涂松岩合作主演的都市情感剧《幸福从天而降》首播。随后，领衔主演的都市轻喜剧《食来孕转》首播。8月14日，主演的都市情感剧《下一站婚姻》首播。12月22日，与张嘉益、聂远共同主演的年代传奇励志剧《花红花火》播出。
2015年2月18日，初登央视春晚的舞台。9月19日，主演的古装传奇剧《琅琊榜》首播。11月30日，与孙俪领衔主演的古装剧《芈月传》首播，该剧在播出后以34城收视达4.012，平均收视分别为2.867和2.809的数据创东方卫视12年来电视剧收视纪录，收视位列年度联播剧第一，网络播放量也突破200亿。
2016年4月17日，领衔主演的都市职场女性剧《欢乐颂》播出。5月，参加明星跨界音乐真人秀节目《跨界歌王》，并获得第一届的冠军。9月8日，主演的都市情感剧《爱情万万岁》播出。
2017年5月11日，继续在都市女性励志剧《欢乐颂2》中饰演安迪，该剧开播首日收视率便双平台破1，其全网累计播放量在播出期间已破220亿。6月22日，与吴秀波领衔主演的古装剧《大军师司马懿之军师联盟》播出。8月17日，主演的电影《破·局》上映。9月30日，与成龙、皮尔斯·布鲁斯南领衔主演的动作片《英伦对决》在中国上映。11月，与杨烁合作都市爱情剧《我们都要好好的》。
2019年2月4日，参加2019年中央广播电视总台春节联欢晚会。9月13日，参加2019年中央广播电视总台中秋晚会。
2020年1月25日，担任2020年北京电视台春节联欢晚会主持人。10月，搭档何炅主持第13届金鹰节颁奖晚会。11月10日，与王雷共同主演的创业年代剧《追梦》播出。
2021年3月20日，与周渝民领衔主演的古装历史剧《大宋宫词》开播。3月28日，与李光洁领衔主演的都市家庭剧《陪你一起长大》开播。4月16日，领衔主演的电影《空中之城》播出。7月19日，搭档杜淳主演的都市爱情剧《我是真的爱你》开播。10月30日，主演的都市女性励志剧《星辰大海》播出。
2022年1月11日，友情出演的时间循环短剧《开端》在腾讯视频播出。1月31日，参加《2022年中央广播电视总台春节联欢晚会》。2月7日，与陈赫、杨玏、张嘉倪、程潇领衔主演的贺岁轻喜剧《假日暖洋洋2》播出。
《琅琊榜》、《欢乐颂》、《白蛇传》、《老有所依》、《芈月传》、《妈祖》、《大军师司马懿之军师联盟》、《星辰大海》、《大宋宫词》、《》、《天龙八部》、《假日暖洋洋2》、《陪你一起长大》、《我们都要好好的》、《今夜天使降临》等。
《危机航线》、《空中之城》、《深夜食堂》、《西游记女儿国》、《我和我的祖国》、《英伦对决》、《咱们结婚吧》、《破·局》、《建党伟业》等。
音乐专辑：《那些日子》、《最好的时光》等。
音乐单曲：《遇到爱》、《伤了心的女人怎么了》、《总有幸福在等你》、《红颜旧》、《只要有你》、《再一次》等。
2014年，获第10届中国金鹰电视艺术节最佳表演艺术奖-《老有所依》。
2014年，获第27届中国电视金鹰奖观众喜爱的女演员奖-《老有所依》。
2016年，获第11届中国金鹰电视艺术节最具人气女演员奖-《芈月传》。
2016年，获第22届上海电视节-白玉兰奖最佳女配角奖-《芈月传》。
2017年，提名第23届上海电视节-白玉兰奖最佳女主角-《欢乐颂》。
2015年，提名第30届中国电视剧飞天奖优秀女演员奖-《琅琊榜》、《老有所依》。
2018年，提名第31届中国电视剧飞天奖优秀女演员奖-《欢乐颂》、《大军师司马懿之军师联盟》。
2014年，提名第13届华鼎奖中国当代题材电视剧最佳女演员奖-《老有所依》。
2016年，提名第19届华鼎奖中国近现代题材电视剧最佳女演员奖-《铁在烧》
2016年，提名第19届华鼎奖中国古装题材电视剧最佳女演员奖-《琅琊榜》。
2019年，提名第26届华鼎奖中国当代题材电视剧最佳女演员奖-《我们都要好好的》。
2004年，获金南方奖最具魅力女演员-《天龙八部》
2007年，获新浪电视剧第二季度最佳女演员-《问君能有几多愁》。
2013年，获2013国剧盛典年度观众最喜爱女演员-《老有所依》。
2015年，获中国电视好演员奖优秀好演员-《今夜天使降临》。
2016年，获2016腾讯视频星光大赏最具实力电视剧女演员-《欢乐颂》。
2016年，获2016中国电视剧品质盛典年度最受欢迎女演员-《芈月传》。
2017年，获中国电视剧导演年度榜样颁奖典礼年度最佳女配角-《芈月传》。
2015年，获第12届2014微博之夜微博年度女神-《花儿与少年》。
2016年，获第13届2015微博之夜微博年度最具实力女演员-《琅琊榜》、《芈月传》
2017年，获第14届2016微博之夜微博年度娱乐风云人物-《欢乐颂》、《跨界歌王》
2018年，获第15届2017微博之夜微博年度实力演员-《欢乐颂2》、《军师联盟》、《虎啸龙吟》。
从霓凰郡主、芈姝到安迪，刘涛塑造的角色得到了业内和观众的认可，其时尚资源与商业代言也是不断增强，她曾在同一个月登上6本时尚大刊的封面，同时也是各大时装周以及品牌活动座上宾。（新浪网评）
在娱乐圈，她不仅是人人交口称赞的国民贤妻、还是一往情深的霓凰郡主，她甚至还是从小白兔翻身变反派大boss的芈姝和霸道总裁。无论在戏里戏外，刘涛从来不会让自己有一个固定的标签，她不断地自我颠覆展示着多种可能性，从她的身上有优雅的一面，又有帅气的一面，在演员的道路上她不断地勇于突破自我，在生活中拒绝妥协。（搜狐网评）
