刘茂甫幼随其父刘芾先生习医，又先后考入秦岭中医补习学校及西安中医进修班学习深造，在西安利群中医门诊部任中医内科医师，从事临床工作数年后，复考入陕西中医学院师资班，于1959年毕业后，分配至西安医科大学，在该校一附院长期从事医疗、教学、科研工作，历时40余载，历任讲师、副教授、教授。刘茂甫教授为西安医科大学首任中医学研究生导师，乃陕西省及全国著名医家，1991年由国家人事部、卫生部、国家中医药管理局遴选确定为中医专家，担任全国名老中医药专家学术经验指导老师。他还是《世界传统医学大系·当代世界传统医学杰出人物》专家之一。曾任西安医科大学中西医结合研究所长、校学术委员会委员、《西安医科大学学报》编委、《现代中医》杂志主编(系该刊创办人)、中国中医药学会陕西分会第二、三届常务理事及学术委员会委员、陕西省科协优秀论文评委、陕西省卫生厅学术委员会委员及药品审评委员会委员，陕西省现代中医药研究所所长等职；现任中国文化研究会传统医学专业委员会委员、香港国际传统医学研究会高级医事顾问兼理事、台湾高雄市药用植物学会学术顾问、《美国中华医药杂志》常务编委等职。他先后发表论文50余篇，曾多次应邀参加国际性学术会议，并在大会上报告，引起国际同行的广泛关注。专著有《中老年养生手册》、《老年病常用中药》及《静心斋医集》；审订全国高等医药院校统一教材《中医学》(第二版)，主编西安医科大学教材《中医学》、《中医诊疗常规》；合著有《常见病中医治疗研究》、《孙思邈千金方研究》、《中西医结合实用内科学》，还参与编写了《临床中医内科学》等书。刘茂甫教授对中医学术的继承、发展、提高做了大量工作，他的学术思想、临床经验和医德医风，主要体现在以下诸多方面。
刘茂甫教授幼年学习仲景所著《伤寒论》时，即亲聆其父刘芾先生按六经顺序讲解，其后广泛学习、研究了各种注释本，同时又对温病学名著，如吴又可《温疫论》、戴北山《广温热论》、吴鞠通《温病条辨》、王孟英《温热经纬》、雷少逸《时病论》等书进行了深入探讨，从而在理论上奠定了坚实基础，在临床上也积累了丰富经验。他所撰写的“柴胡加龙骨牡蛎汤治疗心悸证的探讨”一文，曾在国际第三届传统医学讲演会上演讲，得到中、日专家的好评。他用温病学治疗方法治疗急性发热证有良好效果，如“常见发热证的中医辨证治疗”一文，即反映了他用此法治愈诸多急性高热症患者的独到经验。中医伤寒学派、温病学派的争论历时已久，这些争论不外乎病因、辨证和治疗方法的不同，而各据一端，刘教授认为“凡遇发热疾病，应辨证求因，以因施治，不能划圈自囿，以束手足，应把伤寒、温病熔于一炉。”在此认识的基础上，他研制的“解卫清气注射液”治疗急性高热症有较好的临床效果，其科研论文发表于《西安医科大学学报》，并被选入《美国化学文摘》，荣获陕西省中医药科技进步奖。
刘茂甫教授认为：“在继承我国传统医学的初级阶段，应熟读中医经典著作，弄清基本精神。”他又说：“读古书的目的是为了今用，如不为今用，读古书有何意义？”因此，他主张治疗应有新方法，用药要注意新发现、新功效，科研要有新设计，写文章要有新观点，这是他指导研究生的重要原则，自然，这一观点对促进中医学术发展也有重要意义。他倡导中医应突破治疗急症这一关，中医对急症的诊断有其辨证之长，但也有不能充分运用近代物理仪器与生化实验之短；在用药方面有天然药物久服无副作用之长，而给药途径单一，不能迅速发挥疗效为其短，这些所长所短，其中有理论问题，也有实践问题，因而他在主持西安医科大学中西医结合研究所工作时将此列为主要课题，如在改善治疗手段方面，突出如何改变剂型，发挥药物速效作用，他领导研制的注射剂、口服液等剂型即是解决此类问题的内容之一，其疗效也较满意。
1992年岁末，刘茂甫教授在新加坡讲学时在一篇题为《论“疏通疗法”的意义及其应用》的报告中指出，人体皮肉筋骨、五脏六腑在正常生理情况下，都有“以通为顺、以滞为逆”的特征，所谓“顺”即生理状态，“逆”即病理表现。所谓“逆者”，包括诸如毛孔闭塞、肺气不宣、胃气下降、肝气郁滞、胆汁排泄不畅、肠道梗阻，大便不利、血流不畅、心血瘀阻、脑络不利、腰部胀痛、小便不通、闭经、输卵管不通以及各种肿胀、疼痛等疾患。总的来说，其基本病机为“运行不利”或“气血不通”所致。因此，应以发散、宣通、泻下、活血、理气、渗湿、清热、解毒等方法治之。抓住“以通为用”，这一重要治则，方能取得良好的治疗效果。
刘茂甫教授熟读中医经典名著，从《素问·上古天真论》得到启发，把人体衰老和老年病与肾虚联系在一起，而肾虚又可使人体阴阳失调，气、血、精、津代谢紊乱，产生瘀血和痰浊。从而在中医治法研究方面产生了一个独到的学术思想，即补肾化瘀法的扩大运用，此法不仅为老年病而设，对一些妇科疾病也同样有较好效果。根据他这一学术思想而研制的益肾饮口服液，对动脉硬化、脑中风及乳腺增生、卵巢囊肿等病具有良好的临床效果。经动物实验表明，其机理在于：抑制脂质浸润、沉积，抑制平滑肌细胞和胶原纤维增生，抑制泡沫细胞形成；降低血小板聚集率、全血高切粘度、血浆粘度、纤维蛋白原；通过调节T细胞网络的功能，抑制过抗β细胞分泌，减少自身免疫细胞株的产生，从而起到对抗自身免疫，减少自身免疫动脉壁的损伤，从而达到相应的作用；还可以促使纤维蛋白原溶解。因此刘茂甫教授以补肾化瘀法治疗老年心血管病是有其理论和实验依据的。有关研究资料显示，乳腺增生、卵巢囊肿等妇科疾病也存在着肾虚血瘀基本病理，因此采用此法亦有较好疗效。
另外，他撰写的“中风证治研究”一文，也突出强调补肾化瘀法在中风治疗的地位，1998年应世界传统医学大会邀请，在美国洛杉矶召开的世界传统医学学术交流大会上作了报告，被评为国际科技成果金像一等奖。
刘茂甫教授在西安医科大学任教以来，累计大学本科生授课人数已逾3000人，指导研究生十余名，他授课不仅有精湛的专业知识，而且充满着高尚的医德内容，他常说：“中医治病，并非万能。重要的是医生要热情接待患者，诚心为病人服务，痛病人之所痛，急病人之所急，才能取得病人及家属的信任和配合，其疗效则会更好”。他不仅是这样讲的，也是这样做的，既加深了学生对医德教育的印象，而且也得到众多患者的好评与敬仰。他态度和蔼，视病人如亲人，他学验俱丰，医德高尚，真诚服务于群众，这些均为大家所称赞。刘茂甫教授的医疗经验与事迹，分别收载于《当代名医临证精华》、《中华名医特技集成》、《首批国家级名老中医效验秘方精选》、《杏林真传》、《名医名方录》、《中国当代中医名人志》、《中国中医名人辞典》、《中国专家大辞典》、《中国当代技术人才荟萃》、《陕西高级医药卫生专家人名志》、《陕西省名老中医经验荟萃》等书中；《健康报》、《中国中医药报》、《陕西日报》、《西安医科大学学报》等新闻媒体均对其医疗事迹和经验做过报道，给予了相当高的评价。刘茂甫教授其夫人张雪珊，亦为中医副主任医师，共有四子，其医技传于幼子刘永惠。