1939年4月19日（民國二十八年），劉先林生于廣西桂林市。

1962年，畢業于武漢測繪學院。

1962年，任國家測繪局測繪科學研究所技術員。

1963年，劉先林研究成功坐標法解析輻射三角測量，解決了由測制中小比例尺地形圖轉入測制大比例尺地形圖時，航測內業輻射三角測量平面加密精度低的問題，為1：1萬航測內業平面加密開創了新的途徑。該方法被編入當時國家測繪總局1：1萬航測內業規范。

1965年，劉先林研究成功微分法空中三角測量。

1968年，劉先林編制出DJS—5空中三角測量航測內業加密程序，使新興的計算機技術第一次被引進中國航測生產領域。

1972年晉升為工程師；1982年晉升為高級工程師。

1984年，劉先林研制成功ZS—正射投影儀以及與之相配套的80個程序的軟件包，在數據壓縮、等高線軟件等方面達到了國際先進水平，獲得國家測繪局科技成果一等獎，1985年獲國家科技進步三等獎。

1987年晉升為教授級工程師。

1988年以后，劉先林相繼研制成功集光機電計算機技術于一體的JX—1解析測圖儀和JX—3解析測圖儀，填補了國內該類儀器的空白，部分占領了國內市場，JX—3解析測圖儀并獲1992年國家科技進步一等獎。1998年5月研制成功JX—4A數字攝影測量工作站，獲國家測繪局1999年度科技進步一等獎。

1990年，被國務院批準享受政府特殊津貼。

1992年，任中國測繪科學研究院研究員。

1992年，當選中共第十四次代表大會代表。

1994年，當選為中國工程院首批院士院士；1995年1月出任中國測繪科學研究院院長；1996年12月出任中國測繪科學研究院名譽院長。

1999年，劉先林領導科研小組研制成功數字化測繪技術集成及產業化，于2001年榮獲國家科技進步一等獎。這套設備包括JX-4CDPW全數字攝影測量系統、影像掃描儀、3DVR系統，在中國測繪行業從模擬到數字的轉變中起了決定性作用，并且實現批量出口發達國家。

2007年5月，劉先林牽頭研制的SWDC數字航空攝影儀通過產品鑒定。鑒定委員會認為，SWDC系列數字航空攝影儀作為空間信息獲取與更新的重要技術手段，填補了國內空白。該產品性價比高，高程精度指標達到同類產品的國際領先水平，整體技術指標達到國際先進水平。此成果可廣泛應用于國土、測繪、水利、公路、鐵路、城建、環保、旅游等部門，具有廣闊的應用前景。

2007年8月，劉先林與首都師范大學聯合研制三維城市快速數據采集系統；與山東科技大學聯合研制新型車載導航儀。

2014年3月18日，首屆新時期“感動測繪人物”頒獎盛典在北京舉行，劉先林獲獎。 ^{[1]  [3-7]} 

劉先林和他的創新團隊創造性地研制出具有

劉先林(4張)

中國特色的先進測繪儀器，為中國建立數字化測繪技術體系奠定了基礎。其牽頭研制的具有自主知識產權的測量儀器在全國測繪、水電、鐵道、地質、冶金、煤炭、農林、城建等行業廣泛應用，對中國測繪技術體系全面實現數字化起到了關鍵作用，極大地提高了中國測繪生產力水平。有的還出口美國、日本等發達國家和第三世界國家，有力地促進了中國測繪科技實力躋身世界先進行列，為中國測繪贏得了國際聲譽。

劉先林幾十年來致力于攝影測量和航測儀器的研究，用很少的經費，卻取得了一系列重大科研成果，多項成果填補國內空白，結束了中國先進測繪儀器全部依賴進口的歷史，為國家節省資金近2億元，創匯1000多萬元；他通過儀器研制有力地推動了整個行業的發展，大大加快了中國測繪從傳統技術體系向數字化測繪技術體系的轉變。他打破了中國數字航空測量儀器領域長期被國外壟斷的局面，改寫了中國航空攝影測量采用膠片的歷史，推動中國測繪從傳統技術體系向數字化測繪技術體系的跨越式發展。將中國測繪儀器研制水平推進到世界先進水平。 ^[6] 

據中國科學技術信息研究所、國家工程技術數字研究館信息：1999年至2007年期間，劉先林共發表期刊論文13篇： ^[8] 

據中國科學技術信息研究所、國家工程技術數字研究館信息：1997年至2006年期間，劉先林培養的碩士、博士共11名，最近情況如下： ^[9] 

1985年，“數控測圖儀”獲國家科技進步三等獎（排名第一）

1992年，“解析測圖儀”獲國家科技進步一等獎（排名第一） ^[10] 

2001年，“數字測繪體系關鍵技術集成”獲國家科技進步一等獎（排名第一）

2010年，“SWDC數字航空攝影儀”獲國家測繪局科技進步一等獎（排名第一） ^[3] 

1986年被評為“全國測繪系統勞動模范”

1986年被國家科委授予“有突出貢獻的中青年專家”稱號

1989年被評為“全國先進工作者”

1990年被評為“中央國家機關優秀黨員”

2014年被評為首屆新時期“感動測繪人物” ^{[3]  [11]} 

《遙感信息》期刊主編 ^[12] 

國家減災委專家委員會委員 ^[13] 

王之卓教育發展基金理事會副理事長 ^[14] 

首都師范大學特聘教授、3S工程中心主任、資源環境與旅游學院名譽院長、三維信息獲取與應用教育部重點實驗室、資源環境與GIS北京市重點實驗室學術委員會主任 ^[5] 

人民日報：劉先林，一位具有工人品質的高級知識分子，一名樸實的中國共產黨黨員，用他始終不渝的自主創新實踐，以“不達目的，誓不罷休”的決心和勇氣，打破了中國數字航空測量儀器領域長期被國外壟斷的局面，改寫了中國航空攝影測量采用膠片的歷史，推動中國測繪從傳統技術體系向數字化測繪技術體系的跨越式發展。 ^[7] 

“感動測繪人物”推選委員會頒獎詞：您是測繪人的驕傲，也是中國人的驕傲。您以崇高的愛國情懷，勇敢扛起自主創新的旗幟，累累碩果讓中國測繪科技蜚聲世界。滿頭銀發記錄了您艱苦奮斗、攻堅克難的征程，笑意盈盈展現了您研制新儀器、跨越新高度的自信。您把測繪裝備中國創造的驚喜，不斷綻放在共和國的廣袤大地！ ^[11] 

央視網：劉先林院士對科研永無止境的追求，與他對生活的低要求形成了鮮明的對照。他就像一塊磁石，以平易近人、不拘小節、淡泊名利、博學嚴謹的人格魅力，深深地打動了我。在急功近利、飛揚浮躁的時代，劉院士就像一盞明亮的航燈，指引著科技界前進的方向。 ^[15]