劉墉為大學(xué)士劉統(tǒng)勛之子。于乾隆十六年(1751年)中二甲第二名進士，改翰林院庶吉士，散館授編修，再遷侍講。乾隆二十年(1755年)，劉統(tǒng)勛獲罪，劉墉也被奪官下獄。

不久，其事解決，又賞編修，出督安徽學(xué)政，改任江蘇學(xué)政。乾隆二十七年(1762年)，任山西太原府知府，因失察下屬“侵帑”，被發(fā)往軍臺效力。年余被放還，受命在修書處行走。不久，因受其父恩澤，仍以知府用，知江蘇江寧府，任內(nèi)有清名。次年升江西鹽驛道，乾隆三十七年(1772年)遷陜西按察使。次年，其父統(tǒng)勛病卒，因丁憂去職。

乾隆四十一年(1776年)劉墉守喪結(jié)束后，被授予內(nèi)閣學(xué)士，在南書房行走。逾年調(diào)江蘇學(xué)政。乾隆四十三年(1778年)八月，江蘇省東臺縣監(jiān)生蔡嘉樹唆使如皋縣民童志璘向劉墉告發(fā)已故的江蘇東臺縣舉人徐述夔生前的作品集中有“大明天子重相見，且把壺兒擱半邊”，“明朝期振翮，一舉到清都”的詩句，當(dāng)時徐述夔和其子徐懷祖皆已故物，仍被開棺戮尸，孫子徐食田、徐食書、徐首發(fā)被處斬。為徐詩作序的已死禮部尚書沈德潛，也被戮尸。歷遷戶部、吏部侍郎。乾隆四十五年(1780年)，任湖南巡撫，次年遷左都御史，仍直南書房。乾隆四十七年(1782年)奉命與尚書和珅和錢灃前往山東查辦巡撫國泰貪污及縱容下屬之事，查訪案情有功，被授予工部尚書，充上書房總師傅。乾隆四十八年(1783年)，署直隸總督，兩年后被授職協(xié)辦大學(xué)士。乾隆五十四年(1789年)，因“諸皇子師傅久不入書房”而被降為侍郎銜。不久，授內(nèi)閣學(xué)士，歷升順天學(xué)政、禮部左侍郎、都察院左都御史，乾隆五十六年(1791年)任禮部尚書，署吏部尚書，不久實授。嘉慶二年(1797年)，授體仁閣大學(xué)士。嘉慶四年，加封太子少保。

嘉慶九年十二月二十五日(1805年)，劉墉在北京病逝，當(dāng)天還到南書房當(dāng)值，晚上宴會客人，“至晚端坐而逝”。享年八十五歲。朝廷追贈太子太保，祀賢良祠，謚文清。

相傳劉墉有駝背，所以他在民間有個外號叫作劉羅鍋，但并不符合史實。嘉慶帝曾稱劉墉為“劉駝子”，劉墉當(dāng)時是八十多歲的老人。

劉墉擅書法，工書，尤長小楷，其書用墨厚重，貌豐骨勁，別具風(fēng)貌，為清一代書法家，也兼及顏真卿及蘇軾。其書法最初從元代趙孟頫入手，至中年方自成一家，以魏晉為師，筆意古厚。與鐵保、翁方綱、成親王并稱為清代四大書法家。

劉墉書寫杜甫詩句之手卷時，書于水紅色、鉤金花的紙張上，十分別致。起始的一首詩題名為〈縛雞行〉，敘述小仆綁著雞要到市中去賣，引起了詩人對人、雞、蟲三者間的一些感概，內(nèi)容頗有意趣。至于在書法方面，圓潤婉轉(zhuǎn)的字體，看似柔軟無骨，實際上卻是將勁道隱藏于豐厚的外貌中，相當(dāng)?shù)膬?nèi)斂，前人評論劉墉的書法為棉里藏針，應(yīng)即此意了。

七十歲以后則專心于北朝的石碑書法。他的書法，用墨厚重，墨色濃墨豐潤，但是骨架結(jié)構(gòu)則非常剛勁，結(jié)合了柔與剛的兩面，別具特色。