1996年，16岁的刘炜进入上海男篮一队，开始了职业生涯。2001-02赛季，刘炜和姚明联手为上海夺得了CBA联赛总冠军。在随后的CBA联赛里，刘炜一直是上海男篮的绝对核心。
2014年7月份加盟新疆广汇之前，刘炜共效力于上海队17年，是CBA史上连续效力同一支球队时间最长的球员。期间，共拿到8144分、2382个篮板、2052次助攻、802次抢断，各项数据均是队史纪录。
2004年夏天，刘炜受邀参加国王队试训，得到了一份非保障性合同，并以国王队球员的身份参加了NBA中国赛。不过后来由于身体和技术上存在短板，国王队内控球后卫过多等原因，未能签订正式签约。
