原名周长瑜。中国京剧院旦角演员，江苏无锡人，1942年1月生于北京。1951年至1959年在中国戏曲学校学习京剧旦行表演艺术。曾随筱翠花（即于连泉）、华慧麟、雪艳琴、赵桐珊等名家学艺，1958年开始得到艺术大师荀慧生先生亲授，攻青衣、花旦、刀马旦，尤擅长花旦，学会《辛安驿》、《红楼二尤》等。1959年至1962年在中国戏曲学校实验剧团当演员并在戏校兼课。后又得到雪艳琴、李玉茹、童芷苓、俞振飞及汉剧陈伯华、豫剧陈素贞、姚淑芳、山西蒲州梆子王秀兰诸多艺术家的传艺指点。
1962年后，任中国京剧院演员，中国戏剧家协会常务理事，中华全国青年联合会常委。1994年组建中国青年京剧团，任名誉团长。1962年后，任中国京剧院演员，中国京剧院三团演员，中国戏剧家协会常务理事，中华全国青年联合会常委。1994年组建中国青年京剧团，任名誉团长。1996年2月当选中国京剧院常务副院长。1998年12月当选第五届中国戏剧家协会副主席。是第四、八届、九全国人大代表（北京），第六、七届全国政协委员。
1979年被文化部评为”三八红旗手”，同年为建国三十周年演出《红灯照》获文化部演出一等奖，1981年在《红楼二尤》中扮演尤三姐、尤二姐、获文化部颁发的个人表演一等奖。1982年在电视戏曲艺术片《燕燕》中扮演燕燕，获首届电视金鹰像奖。1983年演出《春草闯堂》，扮演春草，获首届《中国戏剧》梅花奖。1992年获中国唱片总公司颁发的金唱片奖。1993年1月16日荣膺“梅兰芳金奖大赛”（旦角组）金奖，从而成为新时期京剧“八大名旦”之首。在1994年举办的“梅兰芳金奖大赛”中获梅兰芳金奖。
《卖水》是刘长瑜的成名作，《春草闯堂》、《红灯记》、《红灯照》、《燕燕》、《玉树后庭花》等都是她的独创剧目，同时她善演的传统戏也很多，如：《红楼二尤》、《辛安驿》、《桃花村》、《四郎探母》等等。
1983年她演出《红楼二尤》，前饰尤三姐，后饰尤二姐，不仅保留了荀派特色，而且在唱腔和表演中均融进自己的理解和创造。她还演出《昆仑草》、《平原作战》、《红灯记》等现代戏，尤以《红灯记》饰演李铁梅的成就最突出。
刘长瑜的扮相俊美，嗓音清脆，吐字明快，表演真切，同时善于博采众长，广泛吸收，形成独具特色的表演风格。
刘长瑜也许不是解放后创造新形象最多的演员，但绝对是留在观众心中的新形象最多的艺术家。李铁梅、春草、梅香、燕燕、乐昌公主……甚至尤三姐、春兰这样的经典角色在她的重新创作下也更为鲜活起来。我认为这才是一个艺术家的才气、功力和功德。
刘长瑜是最有潜力和可能成为流派演员的，因为在她和其后的旦角演员中，脱胎于某一流派又与这个流派的母体有鲜明区别。