刘沔（784年—848年），字子汪，徐州彭城（今江苏省徐州市人）人。唐朝名将，东阳郡王刘廷珍之子。

刘沔是许州牙将。早年跟随李光颜为帐中亲将。元和末，李光颜讨伐吴元济，常用刘沔为前锋。蔡州守将董重质

淮蔡平定后，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。

大和末年，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。

开成三年（838年），党项（《新唐书》作突厥）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，前往银州、夏州讨伐，大破敌军，俘获数以万计，使他们没有一名骑兵生还。他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。

开成五年（840年），唐武宗李炎继位，升任刘沔为检校左仆射。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。

会昌二年（842年），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。

会昌四年（844年），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、徐州节度使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，因与卢龙节度使张仲武不和，才刚刚在幽州征兵，朝廷就调任刘沔为郑滑节度使（《新唐书》作调任义成军）。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（旧唐书作太子太保），因不能上朝，改任太子太傅退休。后来去世，享年六十五岁，赠司徒。

刘沔早年在淮西之役中，作为李光颜部先锋，屡立战功。从太和末年到会昌二年，刘沔多次击败入侵的党项与回纥，并于会昌二年在云州击败回纥并夺回太和公主。

刘沔年少时便成为孤儿，客居在振武军，振武军节度使范希朝任命他为牙将。军队中大聚会时，刘沔提着刀站在大堂下面，范希朝认为他是奇才，召他来并对他说：“你今后一定会担任我这官职。”元和九年（814年），范希朝去世，刘沔进京担任神策军将领。