刘屹宸出生于湖南省，他自幼开始习武，并多次参加武术比赛。刘屹宸不仅获得过拳术一等奖、剑术二等奖，还参加了在长沙举办的“第五届全国城市运动会”的开幕式演出。之后，刘屹宸在机缘巧合签约
北京中北电视艺术中心有限公司，并正式转行成了一名演员，从而开启了他的演艺之路。
2004年，出演
胡兵、
刘冠翔、
李茂主演的科幻剧《
非常24小时》，在剧中饰演外表忠厚老实但内心却阴险无比的EMC内奸肖朗，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈；同年，出演
尤小刚执导的清装剧《
太祖秘史》，在剧中饰演沉稳多谋的八阿哥皇太极，这是他的首部古装剧作品。
2006年，出演
胡明凯执导的古装剧《
吴越钱王》，在剧中饰演淳厚耿直且有远见卓识的马绰；同年，出演
夏雨、
钟汉良、
蔡琳主演的清宫情感剧《
康熙秘史》，在剧中饰演领侍卫内大臣、秘书院大学士爱新觉罗·班布尔善。
2008年，与
冯远征、
赵文瑄、
黄维德合作主演谍战剧《
对手》，在剧中饰演充满侠骨柔情的中共地下党员王浦江；同年，与
陈小春、万妮恩、
雷牧合作主演都市悬疑剧《
猎人笔记之谜》，在剧中饰演英姿飒爽的国际刑警卫平，这是他首次在影视剧中尝试警察的角色。
2009年，与
殷桃、
黄秋生、
王洛勇合作主演古装剧《
杨贵妃秘史》，在剧中饰演唐玄宗第三子李亨，与黄秋生饰演一对父子；同年，他还出演了
李天柱、
江宏恩、
陈莎莉主演的家庭伦理剧《
忘掉我是谁》。
2010年，与
俞灏明、石小群、
徐箭合作主演青春励志剧《
8090向前冲》，在剧中饰演夏翠菊的丈夫大勇，与徐子瑄饰演一对夫妻；同年，出演
陶玲玲执导的古装悬疑剧《
大唐女巡按》，在剧中饰演武功高强的林捕头。
2011年，出演
陈怡蓉、
焦恩俊、
翁虹主演的年代剧《
南国有佳人》，在剧中饰演张劭文的亲哥哥马文豪，与徐箭饰演一对兄弟。
2015年，与
张睿、
韩雪、
王建福合作主演都市情感剧《
幸福如此简单》，在剧中饰演帅气多金且风流倜傥的高富帅海归赵刚；随后，与
贾一平、贺刚、
张瑶合作主演爱情电影《
情蛊》，在片中饰演男二号庄胜；同年，出演
谢毅航执导的爱情轻喜剧电影《
看见我和你》；之后，出演
李晓莲执导的爱情电影《
好想听你再说爱我》，在片中饰演郝东。
2016年7月17日，参演由
王洋、
张云龙等主演的都市情感剧《
神犬小七第二季》，在剧中饰演
邱风；8月，与
章贺、
李曼合作主演抗战剧《
铁血军魂》，在剧组饰演重情重义的甘子风；同年，出演
李易峰、
赵丽颖、
杨紫主演的古装仙侠剧《
青云志》，在剧中饰演为人阴险奸诈的魔教万毒门高手百毒子；同年，与
邵兵、
王媛可、
曹征合作主演古装传奇剧《
袁崇焕》，在剧中饰演明末大学士程本直。
刘屹宸在一组写真中，以时尚动感的造型示人，显得个性十足，他突破以往的形象，在帅气与运动间彰显出特有的帅酷气质，时而如孩子般阳光灿烂，时而又展现出特有的熟男风范，尽显魅力本色。刘屹宸在闪光灯下显得格外耀眼，浑身散发时尚潮流气质，将男人的时尚、优雅、动感展现得淋漓尽致。刘屹宸有着比常人更强的毅力和耐力，并用自己的理解来诠释他所饰演的角色。刘屹宸有着帅气俊朗的外表、为人谦虚亲和的处事态度、认真的工作态度以及沉稳的性格，而他的演技也得到了导演和观众的认可。刘屹宸是一个集演技、颜值、身材于一身的肌肉型男，其雄厚的臂膀配以纯熟的演技，不仅养眼，而且还很养心（搜狐评）。
刘屹宸十分具有亲和力，他拍戏的风格颇为沉稳老练。刘屹宸在电视剧《
8090向前冲》中，凭借自己对角色的准确理解和扎实的演技将大勇这一农村男人演绎得淋漓尽致，把纯朴、老实的农村汉子拿捏得十分到位。而通过不同戏份、不同角色的演绎，刘屹宸也给观众展示了自己多角度的不同魅力（网易评）。