原籍江西于都，1944年5月30日生于贵州安顺。1965年毕业于江西师范学院数学系，到南昌五中任教，后又担任九江师范专科学校数学教师。1978年考入中国人民大学哲学系攻读硕士学位，1981年毕业并留系工作，1990年获教授职称，1993年开始担任博导。后又兼任国务院学位委员会哲学学科评议组成员、教育部哲学教学指导委员会副主任委员、中国人民大学图书馆馆长。

刘大椿教授是我国科学技术哲学专业的领军学者，撰著和主编出版的著作、教材有60部，学术论文有160篇，学术贡献包括：（1）确定科学技术哲学的理论构架，重视学科前沿和普及。主要著作有《科学哲学》、《科学哲学通论》、《科学技术哲学导论》、《思想的攻防：另类科学哲学的兴起和演化》等。（2）倡导和论述科学活动论。主要著作有《科学活动论》；《走向自为——社会科学的活动与方法》等。（3）提出互补方法论和创新方法论。主要著作有《互补方法论》；《范例研究：科学大师与创新方法》等。（4）深入开展科技与社会（STS）研究，积极探讨科技体制和科技政策。主要著作有《科技生产力：理论和运作》；《转型驱动力——现代科技革命与社会变革》等。（5）开拓科学与文化的研究。主要著作有《新学苦旅——科学、社会、文化的撞击》；《从中心到边缘：科学、哲学、人文之反思》等。（6）对科技伦理的研究，特别是对环境思想研究的开拓。主要著作有《在真与善之间——科技时代伦理问题与道德抉择》；《环境问题——从中日比较与合作的观点看》、《环境思想研究——基于中日传统和现实的回应》等。（7）对人文社会科学发展、交叉学科、创新方法研究的推进。主要工作有：自2002年以来，他一直担任中国人民大学《中国人文社会科学发展研究报告》主编。2004－2007年主持完成首批教育部人文哲学社会科学研究重大攻关课题“人文社会科学研究成果评价体系研究”；2008年至今担任国家科技部创新方法专项《卓越科学家的工作与创新方法系列研究》课题负责人。