刘沔，字子汪，徐州彭城人，唐朝名将。左骁卫大将军、东阳郡王，赠左仆射刘廷珍之子，少孤，振武节度使范希朝署牙将。希朝卒，入为神策将，累迁大将军，擢泾原、北庭等镇节度使，又徙振武军，并领天德军，后以抵御突厥之功绩加户部尚书，检校尚书左仆射，除河东节度使。督朔州刺史石雄等破回鹘于杀胡岭，迎还太和公主，以功加检校司空、金紫光禄大夫，后又历滑州、河阳等镇节度使，再加光禄大夫，以太子太保致仕，又迁太子太傅，病逝，享年65岁，赠司徒。
刘沔，本是许州牙将，早年跟随李光颜为帐中亲将。李光颜讨伐吴元济，常用刘沔为前锋，蔡州守将董重质守卫洄曲，其部下乘骡战斗，号称‘骡子军’，最为强悍，官军经常防备骡子军。刘沔骁勇善骑射，每次与骡军交战，必定冲锋陷阵，俘获敌人并割下其左耳而回，所以忠武军败敌功劳第一。淮、蔡平定，刘沔随李光颜入朝，唐宪宗留刘沔宿卫，历任三将军，又任过盐州刺史、天德军防御使，在西北边陲屡立战功。
刘沔多次升迁至大将军，升任泾原节度使，后河西党项反叛，刘沔率军屡次诛杀其首领，调任振武节度使、检校右散骑常侍、单于大都护。党项侵扰河西，抢劫屯田区，刘沔征调吐谷浑、契苾、沙陀三部族总共一万名士兵、三千匹战马，前往银、夏讨伐，大破敌军，俘获数以万计，使他们没有一名骑兵生还，把缴获的马和羊都发给作战的士兵，在都护府西北修筑四座城堡，因功升任检校户部尚书。
唐武宗李炎继位，升任刘沔为检校尚书左仆射，回纥入侵天德军，朝廷诏命刘沔率兵据守云伽关，回纥于是退兵。回纥抢劫太原和振武军，唐武宗派兵部郎中李拭调集军队和粮草，并观察众将有无才能，李拭单单称赞刘沔，于是任命他为河东节度使、检校尚书左仆射、太原尹、北京留守，兼任招抚回纥使，进驻雁门关。回纥进犯云州，刘沔进攻他们，杀死回纥七名副将，打败他们的军队。因为夺回太和公主的功劳，升任检校司空。有议论的人认为酬劳不够，升任金紫光禄大夫，并任命他的一个儿子当官。回纥残兵逃跑，朝廷诏命刘沔追赶，并按李靖讨平颉利可汗的规格赏赐他。军队归来，驻扎在代州时，归义军有三千投降的异族人，命他们分别受各道管辖，他们不服从命令，占据滹沱河反叛，刘沔把他们都抓住杀死。
潞州主帅刘从谏去世，刘从谏的侄子刘稹隐瞒刘从谏去世的消息，擅自主持军务，要求朝廷授予其旌钺。武宗怒，命忠武节度使王宰、徐州节度李彦佐等担任潞府西南面招抚使，朝廷于是又任命刘沔为太原节度，担任潞府北面招讨使。刘沔驻扎在榆社，刘沔因与张仲武不和，才刚刚在幽州征兵，朝廷就调任刘沔郑华节度使。
此时，王宰不进兵，宰相李德裕上奏要求刘沔镇守河阳，派两千滑州兵在万善扎营，呆在王宰眼皮下，以促使王宰出兵。刘稹被讨平后，刘沔升任检校司徒，调任忠武节度使。后因病改任太子少保，因不能上朝，改任太子太傅退休，后来去世，享年六十五岁，赠官为司徒。