刘天意出自
吉林体育学院，后进入吉林青年队接受专业篮球训练。2013-2014赛季，他开始代表吉林男篮征战CBA，并一直在吉林男篮效力。2016-17赛季，刘天意开始进入吉林男篮的轮换阵容。2021年8月，刘天意与吉林男篮续签3年C类合同。
2012年10月，刘天意入选U19青年男篮国家队集训名单，备战2013年世界U19青年男篮锦标赛，但最终落选正式名单。2016年4月，他入选了中国国奥男篮集训队名单。
2013-2014赛季，刘天意开始代表吉林男篮征战
中国男子篮球职业联赛。2013年11月27日，在
吉林省90-66击败
四川省的比赛中，刘天意完成自己的CBA首秀，他出场1.5分钟，得到1个篮板。2014年2月16日，吉林主场123-103击败
江苏省，刘天意出场8.9分钟，得到2分1篮板，这也是其CBA生涯首次得分。2013-14赛季，刘天意只为吉林队出场2次，场均上场5分钟，得到1分1篮板，最终吉林男篮排在常规赛第14名，无缘季后赛。
2014-15赛季，他的出场机会仍然不多，共出战11场常规赛，场均出场时间只有4.2分钟，得到1分0.4篮板；季后赛出场1次，上场7分钟，得到2分，最终吉林男篮在1/4决赛被北京淘汰。
2016年2月5日，
吉林省客场112-134不敌
四川省，刘天意出场28.3分钟，15投9中，三分9中4，得到22分2篮板2助攻，并创造个人
中国男子篮球职业联赛生涯得分新高。2015-16赛季，虽然刘天意只出场8次，但场均上场时间增加到11.8分钟，可以得到5.5分1.1篮板1.1助攻，但吉林男篮只获得常规赛第17名，无缘季后赛。
2016年11月25日，吉林客场117-139不敌新疆，刘天意出场34.7分钟，得到赛季新高的16分，外加1篮板3助攻。2016-17赛季，他进入吉林男篮的轮换阵容，共出场30次，其中9次首发，场均上场14.7分钟，得到5.1分1.7篮板，最终球队只获得常规赛第14名，再次无缘季后赛。
2017-18赛季，刘天意的出场次数和场均出场时间均有所减少，他共出场22次，场均上场11分钟，得到2.5分1篮板，最终吉林男篮只获得常规赛第17名，连续三年无缘季后赛。2018-19赛季常规赛，刘天意共出场27次，场均上场11.8分钟，得到4分1.1篮板；季后赛出场1次，上场5分钟，没有得分，最终吉林男篮在首轮被
福建省以2-0淘汰。
2019-20赛季常规赛，虽然刘天意的出场次数增加到34次，但场均出场时间下降到9分钟，得到3.5分1.2篮板；季后赛未获得出场机会，最终吉林男篮再次止步于首轮。2020-21赛季，刘天意共出场28场常规赛，场均上场8.8分钟，得到3.8分0.7篮板；季后赛仍然未能出场，吉林男篮则连续三年止步于首轮。2021年8月，刘天意与吉林男篮续签3年C类合同。2021-22赛季常规赛，虽然刘天意只出场12次，但场均上场时间增加到12.3分钟，得到4.7分2.5篮板；季后赛未获得出场机会，最终吉林男篮虽然突破首轮，但在1/4决赛被广厦以2-0淘汰。
2022年12月19日，
吉林省客场82-115不敌
浙江省，刘天意出场29.7分钟，得到追平生涯得分纪录的22分，外加1篮板5助攻2抢断。2022-23赛季，刘天意重共出场35场常规赛，场均上场13.1分钟，得到5.2分1.3篮板；季后赛出场2次，场均上场17分钟，得到11.5分4篮板2.5助攻，但吉林男篮在首轮被北京以2-0淘汰。
2023年12月24日，吉林客场122-129不敌
广州市，刘天意打满48分钟，19投8中，三分13中6，罚球4中3，得到
中国男子篮球职业联赛生涯新高的25分，外加1篮板4助攻1抢断。截至2024年3月21日，刘天意在2023-24赛季共为吉林男篮出场28次，场均上场19.2分钟，得到6.6分2篮板1.1助攻。
2012年10月，刘天意入选U19青年男篮国家队集训名单，备战2013年世界U19青年男篮锦标赛。2013年6月，U19世青赛中国队名单正式公布，刘天意落选。2016年4月，刘天意入选了中国国奥男篮集训队名单。
2017年，已经是职业球员的刘天意代表
吉林体育学院出战了第二届全国体育院校杯篮球联赛（业余比赛），他在接连进行的7场比赛中场均得分50+，更有单场砍下70分16篮板的表现。
2021年4月15日，
中国男子篮球职业联赛发布公告称，刘天意因在未得到赛区疫情防控领导小组批准的情况下，擅自离开赛区官方酒店，违反联赛疫情防控相关规定，被罚款1万元，停赛1场。