1956年于济南一中读书期间，师从书画家张茂材先生学艺；
1958年 于山东艺术专科学校五年一贯制美术专修科读书，遵于希宁、关友声、黑伯龙、张鹤云、李振才诸师教导，注重全面修行；
1961年 《艺术学徒》第十八期封面（刘曦林作）；作为《艺术学徒》编辑，参与《纪念古代十大画家论文选》编辑与刻印；1963年 分配至新疆，为《喀什日报》美术编辑；创作画作《踏遍青山人未老》；
1964年 创作画作《丰收麦昔热普》；1969年“三忠于”活动中绘毛泽东油画像；
1973年 与画友买买提•艾依提创作油画《革命委员会好》；
1978年 考取中央美术学院美术史系研究生，在王琦先生及班主任金维诺等先生指导下，研究美术理论及中国现代美术史；
1979年 发表论文《写真•传神•写心——肖像艺术散论》；
1981年 于中国美术馆从事研究、收藏、出版、交流业务，为研究馆员，历任研究部主任、收藏委员会委员、艺术委员会委员；兼任中国美协理论委员会副主任；《美术》杂志编委，中国和平统一促进会理事，中国国家画院理论研究院副院长，中华文明历史题材美术创作工程专家委员会委员，北京市文史研究馆馆员；蒋兆和艺术研究会副会长，中央美术学院特邀研究员，山东艺术学院特聘教授，凤凰岭书院监学，国家近现代美术研究中心专家委员会委员；表彰“为发展我国文化艺术事业做出的突出贡献”，获政府特殊津贴；
1984年 出版著作《艺海春秋——蒋兆和传》；
1986年 出版编著《诗画论》；
1989年 发表论文《中国画与现代中国（论纲）》；
1990年 参与编辑四卷本《中国美术馆藏品选集》，并负责第一卷；
1991年 为《李可染作品全集》撰《从自然到艺术的跋涉——李可染素描速写论评》；
1992年 与水天中合著《20世纪中国著名画家踪影》；
1993年 发表论文《齐白石论》；主编《中国美术年鉴1949～1989》；
1994年 发表论文《<流民图>析》；出版编著《蒋兆和论艺术》；
1995年 出版著作《中国巨匠美术周刊•蒋兆和》；
1996年 在山东省博物馆举办书画展；参与主编《周思聪纪念文集》；主编《李苦禅纪念文集》；在山东省博物馆举行刘曦林书画展；
1997年 发表论文《20世纪花鸟画的再思考》；出版著作《中国巨匠美术周刊•于非闇》；出版论文集《中国画与现代中国》；主编《中国现代美术全集•中国画•花鸟》；
1998年 出版著作《中国巨匠美术周刊•徐悲鸿》；出版著作《中国巨匠美术丛书•傅抱石》；出版著作《郭味蕖传》；
1999年 参与主编《20世纪中国美术——中国美术馆藏品选》；
2000年 发表论文《“东道西器”与中国油画》；创作画作《无风花自飞》，被中国美术馆收藏；
2002年 出版著作《中国名画家全集•蒋兆和》；
2004年 在四川泸州参与主持蒋兆和艺术研讨会；出版著作《蒋兆和论》；
2005年 发表论文《变数与守恒——20世纪中国美术辩证思考之一》；编辑中国美术馆藏四大家画集；
2007年 参加北京国际美术双年展；俄罗斯考察；《写意与写意精神》；
2009年 参加“国家重大历史题材美术创作工程”验收工作；出版著作《中国现代美术理论批评文丛•刘曦林卷》；参与主编《北京志•美术志》；创作画作《巴山杜鹃》；
2010年 主编《中国美术百科全书•中国画卷》；
2011年 获全国方志系统先进工作者荣誉奖章及荣誉证书；在恭王府举行“水墨清韵”书画小品展；
2012年 出版著作《20世纪中国画史》；创作画作《雾散高山杜鹃红》；创作画作《杜鹃妩媚伴老松》；创作画作《梦中小院之一、之二》；在中国美术馆举行“刘曦林艺术印记”展；
2013年 “师道”2013年名家学术邀请展，北京琉璃厂一得阁美术馆；
2014年 参加联展并担任学术主持：举办个展刘曦林艺术印记·山东展；
2015年 参加联展并担任学术主持：1、中国梦书画臻品暨《艺术天成》创刊五周年精品系列展（名家进北大），北京大学图书馆；2、“彩墨中国 同曦艺宴”全国百名书画名家邀请展，同曦艺术馆，江苏南京；3、“艺术财富”首届全国中国画名家邀请展，炎黄艺术馆，北京；4、“古风今语”2015年度中国画名家邀请展，炎黄艺术馆，北京；
2016年 参加联展并担任学术主持：1、“文骨·画境”中国书画名家邀请展，山东省图书馆，山东济南；2、“金猴贺春”中国当代名家联合展，孔庙和国子监博物馆，北京；3、“返璞归真”中国画名家邀请展，山东省文化馆，山东济南；4、当代情怀·中国画名家邀请展，山东省文艺创作研究院美术馆，山东济南；5、“东方既白”李可染画院精品巡回展·北京站，玉渊潭·玉和集樱展厅，北京；6、“春不老”全国国画名家作品邀请展，北京琉璃厂泰文楼美术馆，北京；7、“大美东方”中国梦名家邀请展，寿光国际会展中心，山东；8、“花之魂”当代花鸟画提名展，北京泰文楼美术馆，北京；9、中国梦书画臻品暨“艺术天成”携书画名家进党校作品展，中共中央党校档案馆，北京；10、清华大学中国画高研班齐辛民工作室师生作品展，国中美术馆，北京；参加当代没骨画邀请展，北京民族文化宫；
2017年 7月，于荣宝斋画院美术馆举办“写生·写意”刘曦林近年习作展；
      刘曦林先生，书法擅长行草书，多书自家文章，且有画意寓书法结构之中。绘画以花卉、竹、石、兰草、水仙见长，注重艺术构思和内在美的表现，时以散文生发画外之意，被誉为当代学者画。刘曦林已出版专著《艺海春秋——蒋兆和传》、《20世纪中国著名画家踪影》(与水天中合著)、《中国画与现代中国》、《郭味蕖传》、《中国名画家全集·蒋兆和》、《蒋兆和论》等。
        主编《中国美术年鉴1949——1989》、《中国现代美术全集·中国画·花鸟》、《20世纪中国美术——中国美术馆藏品选》、《诗画论》、《李苦禅纪念文集》、《周思聪纪念文集》、《蒋兆和论艺术》、《徐悲鸿》、《傅抱石》、《于非闇》等等，为《首届北京国际美术双年展作品集》执行主编，《百年美术·馆藏精品》学术主持。