刘武周（？～622），隋末唐初农民起义军首领。河间景城（今河北交河东北）人。后举家搬迁到马邑（今山西朔县）。刘武周成年后，骁勇善射，广交豪侠之士。后来他离家投到太仆杨义臣的帐下，因远征辽东有功，被授予建节校尉。
后来，刘武周以鹰扬府校尉回到家乡，太守王仁恭把他看作是州里的雄杰，对他十分器重。当时隋王朝政治腐败，连年饥荒，民不聊生。刘武周见天下大乱已为时不远，便欲谋造反，他在郡中散布言论说：“现在百姓饥饿，尸横荒野，但州府中满仓粮食，却不抚恤百姓，这还能算是我们的父母官吗？”他的话传开后，激起众人的义愤。刘武周见人心已动，便假称有病，在家卧床不起，郡中豪杰都来问候。刘武周杀牛取酒，席间相约众豪杰造反。刘武周与同郡的张万岁等十几人到州府上去拜见太守王仁恭，王仁恭一出来，张万岁便从背后将他刺杀在大厅中，随后刘武周等又提着王仁恭的首级来到外面，官兵见状，无一敢动。于是众人开仓赈灾，并在境内下发檄文，招募兵士。一时召来士兵万余人。
刘武周随即自称太守，一面派人去突厥族，说明自己准备归附突厥。派兵征讨，刘武周与突厥兵联合出击，大败隋军。刘武周一举攻破楼烦郡（今山西宁武东北），进取汾阳宫（今山西省中部）。他把俘获的隋宫人贿赂给突厥，突厥首领始毕可汗也送来马匹回报刘武周，义军兵势大振。后来，突厥族拥刘武周为定杨可汗，刘武周自称皇帝，建号天兴。兵回马邑。
刘武周任聚众起义失败后投奔他的宋金刚为西南道大行台，统兵两万，会合突厥兵，合军南下。唐高祖派将征讨，全被战败。刘武周很快便战据了太原（今属山西）。唐高祖随后又派永安王李孝基、陕州总管于筠、工部尚书独孤怀恩和内史侍郎唐俭共同出兵征讨刘武周，在夏县（今山西西南部）城南两军展开大战，刘武周手下大将尉迟敬德袭破唐军大营，唐军大乱，被义军杀死无数，唐军的四名将领所率兵马也于这一战中损失殆尽。
唐高祖派统兵进讨，李世民的军队一路冲杀，连克刘武周的部队。刘武周因远途征战，粮运不给，兵多饿死。宋金刚在雀鼠谷与李世民的军队一天交战八次，战战皆败。宋金刚轻骑突围逃走。刘武周见状大恐，率五百骑兵，放弃并州（今山西阳曲以南），北上逃奔突厥。宋金刚随后也逃回突厥族的驻地。起义军被唐军消灭殆尽，李世民尽数收回失地。后来，宋金刚偷着离开突厥，意欲，被突厥骑兵追上腰斩。刘武周也密谋想回到马邑，重整兵马，事情败露，被突厥兵砍杀。