刘垓，字仲宽，宋末元初名将刘整的第四子，官至奉国上将军、四川等处行中书省参知政事、八番顺元等处宣慰使都元帅。

孛儿只斤·忽必烈中统三年（1262），年仅13岁的刘垓受命管理移居成都市的民匠。

元世祖至元三年（1266），随刘整入朝，授管军万户，佩金虎符。

至元四年（1267），驻扎眉山市（今四川眉山）、简阳市（今四川简阳）。从围嘉定府（今四川乐山），攻破五获石城，白马，资江等城寨。

至元六年（1269），从败宋军于龙填。至元九年（1272），入值东宫宿卫。至元十年（1273），从战樊城。四月，御史言刘垓与阿里海涯的儿子忽失海牙素不知兵，帝命以万户还成都。

至元十一年（1274）六月，败宋师于嘉定城外，收抚嘉定等路，拓地一千五百余里，以降将及蛮酋入觐，进拜都元帅。宋亡，蜀地未尽平，枢密院奏泸州市是刘整旧日管辖的地方，请使刘垓以都元帅领之。

至元十四年（1277），攻克泸州之珍珠堡，降其守将。至正十六年（1279），入朝，拜同知四川北道宣慰司事。至正二十年（1283），移四川南道。至正二十一年（1284），邱德、祖迷等策划作乱，刘垓擒斩之。

至正二十三年（1286），入朝，诏问宋降将，刘垓即奏：“先臣在襄阳市，以吕文焕来归，今为右丞；在沪州，以管如德来归，今为左丞。臣在西川，以昝万寿来归，今亦为右丞。”帝即刘垓为左丞，为参知政事吐鲁华所格而止。刘垓又奏：“江南平，臣不敢自言先臣功，惟上念之。”帝曰：“朕未尝忘尔父也。”授刘垓镇国上将军、陕西四川等处行省参知政事。旋改四川省等处行省事，又改行尚书省事。

至正二十九年（1292），拜辅国上将军、四川等处行中书省参知政事。未几，谢病归。

元成宗铁穆耳大德八年（1304），起为奉国上将军、四川行省参知政事、八番顺元等处宣慰使都元帅，佩金虎符。蛮酋南列等纳款，赐弓矢、衣甲。

孛儿只斤·海山至大三年（1310），移镇广东省，奏言：“军士不习水土，宜移中原，屯戍于内地。”从之。

孛儿只斤·爱育黎拔力八达皇庆二年（1313）卒，年六十四。垓廉于财，卒之日，仅存中统钞四百贯云。