隆庆四年（1570），考中举人。
隆庆五年（1571），参加会试，对策直指时弊，主考不敢录取。张居正听说后大怒，命人告诫，且令人暗中调查，其人反以实情告知，得以幸免。归乡后，师从同乡、王守仁的弟子刘阳。
万历二年（1574），刘元卿再次参加会试落榜，于是不再参加科举，务以求道为事。屡次被推荐，召为国子博士。擢升礼部主客司主事，上疏请求早朝勤政，又请求从祀邹守益、王艮于文庙，厘正外蕃朝贡旧仪。后告病归乡，专心撰述。

著有《山居草》、《还山续草》、《诸儒学案》、《贤弈编》、《思问编》、《礼律类要》、《大学新编》。