1980年，军人家庭出身的刘光斌走进了“第二炮兵技术学院”（今第二炮兵工程学院），并以每门功课平均95分的成绩毕业留校任教。

1989年毕业于西安交通大学电工材料及绝缘技术专业，获硕士学位。

1993年毕业于西安交通大学生物医学仪器及工程专业，获博士学位。主要进行尖端医疗器械和技术的研究开发。

2002年，二炮兵工程学院训练部副部长。

2016年8月-2019年，中国人民解放军火箭军工程大学校长。

现任中国人民解放军火箭军装备部部长。