刘世勋（17世纪—17世纪），字胤之，南直隶应天府上元县人，明朝、南明军事人物。
刘世勋身材高大、精于战阵，又好儒雅能写诗，是崇祯七年（1634年）的武进士，获授楼子管守备，历任山西行都司佥书、山海左翼都司、游击，十七年（1644年）迁官都督佥事，多次上陈方略都不为黄斌卿所用，监国鲁王朱以海驻舟山，他累晋左都督，挂安洋将军印。
永历五年（1651年）八月，清兵分道攻打舟山，张名振奉鲁王出海，命刘世勋守城，他拣选城内步卒五千人、麾下死士五百人，居民万余人协助，奋战十余日后开门诈降，城内埋伏大炮，受降者进入后伏兵现身，斩杀清兵千余人，炮伤六千人。清军大怒，更急于攻城，本来因粮尽退兵，张名振的亲戚丘元吉却当清军内应，带领清兵分道进攻，他身中数箭，城中火药耗尽，最终失陷遂陷，清兵屠城，而他穿好朝服，向北拜自刎而死，其后清廷追谥烈愍。
刘世勋的儿子刘炳担任职方司主事，跟随他一同赴死，家人也自焚而死。
