儿子
刘襄，齐哀王。
刘章，城阳景王。(西晋青州大中正刘毅，东晋右卫将军刘超为其后裔)
刘兴居，济北王。
刘罢军，管恭侯。
刘宁国，瓜丘侯。
刘信都，营平侯。
刘安，杨丘共侯。
刘将闾，齐孝王。(东汉兖州刺史刘岱，扬州牧，振武将军刘繇为其后裔)
刘辟光，济南王。
刘志，淄川懿王。
刘卬，胶西王。
刘贤，淄川王。
刘雄渠，胶东王。
受封齐王
刘肥是汉高祖刘邦庶长子，汉惠帝刘盈的异母兄。刘肥的母亲曹氏是汉高祖的情妇。
吕后嫁给汉高祖之前，常与汉高祖发生关系，生下儿子刘肥。
汉高祖五年(公元前202年)，汉高祖称帝于定陶，建立西汉政权。汉高祖开国后，按照周朝统治习惯，大封同姓宗室。汉高祖六年(公元前201年)，将庶长子刘肥封为齐王，建立齐国，定都临淄，统辖七十三城，百姓中能讲齐国话的都属于齐国。齐国是汉初第一大封国，疆域辽阔，人口众多，相对较为富庶。刘氏宗亲子弟稀少。刘肥作为庶长子，得到刘邦重视。刘肥封王后，任命平阳侯曹参担任齐国相，辅佐刘肥治理齐国。
献郡脱身
汉高祖十二年(公元前195年)，汉高祖去世后，汉惠帝即位。
汉惠帝二年(公元前193年)，刘肥进京朝见汉惠帝。同年十月，汉惠帝与刘肥在吕后宫中设宴饮酒，汉惠帝因刘肥是自己的长兄，就按照家人礼节，让他坐在上首。吕后对此大怒，准备诛杀刘肥，她命人倒了两杯毒酒，摆在刘肥的面前，让刘肥起身用此酒来为她祝酒。刘肥不知其中的阴谋，便起身敬酒。而汉惠帝也起身拿起其中的一杯酒，准备与刘肥一同向吕后祝酒。吕后害怕毒死自己的儿子，便急忙起身打翻汉惠帝手中的酒杯。刘肥对吕后此举产生怀疑，因此不敢喝这杯酒，假装醉酒离去。
后来刘肥问别人，才知道是毒酒，因此刘肥感到害怕，自认为很难从长安脱身，整日非常忧虑。齐国内史士得知此事后，向刘肥献计说：“吕后只生有汉惠帝和鲁元公主，她对自己的两个孩子无比疼爱。大王，您拥有七十多座城邑的封土，而鲁元公主却只有几座城邑作为自己的食邑。如果您能够把一个郡的封地献给吕后，以此作为鲁元公主的汤沐邑，吕后必定很高兴，而您也就不会有什么杀身之祸。”刘肥为了保全性命，听取内史士的建议，把城阳郡献给吕后，请求吕后将该地作为鲁元公主的汤沐邑，并尊鲁元公主为王太后。吕后十分高兴，很爽快地答应刘肥的请求，于是在刘肥的府邸设宴款待刘肥，以此来表示谢意，众人尽情地痛饮一番。后来，吕后没有再追究刘肥当初的过失，放他回到自己的封国。
去世子继
汉惠帝六年(公元前189年)十月辛丑日，刘肥去世，共在王位十三年。刘肥死后，谥号悼惠王，其子刘襄继任其位，是为齐哀王。
