1933年出生于长乐镇水竹村，先后就读于长乐中学、嵊县中学，后进入陶行知创办的上海育才学校学习美术。1953年，考入浙江美术学院，进入国画人物画的系统学习，为他最终创立黄土画派打下了扎实的艺术基本功，成为中国著名的人物画家。刘文西曾担任西安美术学院院长、延安市副市长，第七、八届全国人大代表，中国美术家协会副主席，现为西安美术学院名誉院长，享受政府特殊津贴。
    在半个世纪的艺术生涯中，刘文西以扎实的人物画艺术功底，创作了大量反映陕北黄土高原风情的人物画，其中尤为表现毛泽东形象著称，其成名作有《毛主席和牧羊人》、《在毛主席身边》、《拉家常》、《祖孙四代》、《陕北之春》等。在“文化大革命”的特殊岁月里，他顶着重压，创作了《坑头夜话》、《毛主席和小八路》、《毛主席在抗大》等作品。此后，他又创作了《陕北人》、《黄土地》、《唱支山歌》、《房东的女儿》和巨幅长卷《陕北的秋天》，近年来创作了《世纪伟人邓小平》组画，分《与大海同在》、《与祖国同在》、《与人民同在》等3幅。
    上世纪九十年代初，刘文西完成了绘制第五版人民币百元面值毛泽东头像的任务。 
    刘文西画了一生的黄天厚土，作品多为表现陕北农民朴实敦厚的气质，以形写神，作品多次入选国内外重大美术作品展览并获奖，填补了建国后中国画坛中陕北人物形象造型系列的空白。
    1981年随中国美术家代表团访问日本，拜会中曾根首相并为其绘制肖像，1985年应邀访问香港进行艺术交流。著述有《个性与生活》、《要大力发展人物画》、《要有感而发》、《艺术要有民族的风格》。发表作品千余件，出版《刘文西作品集》等画册10余种，作品被中国美术馆收藏25件，获国家级奖9件。