刘义隆于义熙三年（407年），出生于京口（今江苏省镇江市），成人后身高七尺五寸（181.5厘米），博览群书、涉略经史，擅写隶书。[1]
义熙六年（410年），刘裕命刘粹辅佐年仅四岁的刘义隆镇守京口，防御卢循之乱。刘义隆的母亲胡道安在义熙五年（409年）时，获罪，被处死。[2] 刘义隆的三叔刘道规因为没有儿子，所以抚养刘义隆，另外刘道规又以次兄刘道怜的次子刘义庆为嗣子。
义熙八年（412年），刘道规去世，追封南郡公，本应将刘道规之前的爵位华容县公赐给刘义隆，但范泰认为“礼无二嗣”，刘裕听从范泰建议，刘义隆回到本家。[3] [4]
义熙十一年（415年），刘义隆受封为彭城县公。
义熙十三年（417年），刘裕北伐，令刘义隆为冠军将军留守，东晋朝廷加封其为监徐兖青冀四州诸军事、徐州刺史。[5]
义熙十四年（418年），刘裕收复关中、还军彭城（今江苏省徐州市）后，[6] 又加封刘义隆为监司州豫州之淮西兖州之陈留诸军事、前将军、司州刺史，并命其镇守洛阳，还未到任，又改封为都督荆益宁雍梁秦六州、豫州之河南、广平、扬州之义成、松滋四郡诸军事、西中郎将、荆州刺史。[1] 刘裕本来打算让世子刘义符镇守荆州，但在张邵的劝说下最终没有这样做；[7] 之后刘义隆任荆州刺史，刘裕让自己的幼子刘义季跟随刘义隆去江陵，因此刘义隆特别喜爱刘义季。[8]
元熙二年（420年），刘义隆受封为宜都王，食邑三千户，加号镇西将军。[1]
永初元年（420年），刘义隆到建康朝觐皇帝刘裕，这时刘裕正要听理诉讼，于是派刘义隆审问建康城中被监禁的犯人。刘义隆辨析裁决案件符合皇帝的想法，这使得刘裕相当高兴。[91]