刘栖楚出身贫贱。当镇州小官时，王承宗认为他是奇才，推荐给李逢吉，从邓州司仓参军升任右拾遗。李逢吉罢免裴度的宰相，赶走李绅，都指使他干坏事。敬宗即位，上朝常较晚，多次游玩打猎不合君德。刘栖楚进谏说“：前代皇帝刚即位，都亲自管理朝政，早起坐着等待早朝。皇上刚登基，安稳地睡在宫里，很晚才起来。先帝的灵柩就在附近，奏乐的声音在朝廷每天都听得到。宪宗皇帝和先帝都是年长当皇帝，成天谨慎勤勉，各地还有叛乱的。皇上年轻当皇帝，刚刚登基，坏名声传出去了，我担心帝位不能长久。我靠进谏当官，让皇上被全国人非议，请求撞碎脑袋来表歉意。”于是就用前额在皇帝殿前叩击，血流满面。
李逢吉传诏令说：“不要叩头了，等候诏令。”他捧着头站着，皇帝被感动了，挥手要他下殿。他说：“您不听取我的话，我就请求死在这里。”皇帝下诏安慰开导他，他才出殿去了。后升任起居郎，因病辞官回到洛阳。后来谏官在延英殿被皇帝召见，皇帝问道：“以前在朝廷上和我争执的那个人还在吗？”召他去任谏议大夫。不久，宣诏任命他为刑部侍郎。按惯例，侍郎没有宣诏任命的，李逢吉喜欢他帮助自己，因此不按惯例任命他。
几个月后，他调任京兆尹。执法严厉，不怕权贵。此前，一些无赖青年在北军中挂名，欺负士人，犯了罪就逃到军队里，没有人敢去抓。他穷究惩办所有人，不到一个月，惯犯老滑头都不敢犯法了。
有一天，兵将们乘着喝醉酒在欺负人，一些年青人在旁边喊道：“蠢汉子们，不怕上司京兆尹了吗？”
但他性格古怪偏激，敢做奇异的举动，在危险的情况下钻营，好像无所畏惧，内心实际是仗着权势和受宠想升官。
他到宰相那里去，容貌傲慢言语不恭敬，韦处厚讨厌他，把他调出朝廷任桂管观察使。后去世了，赠官为左散骑常侍。