Лю Тяньхуа родился в 1895 году в уезде Цзаньин провинции Цзянсу в семье интеллигентов. Старший брат Лю Тяньхуа - Лю Баньнун был известным поэтом и прозаиком, одним из участников Движения за новую культуру. Во время учебы в школе, Лю Тяньхуа в свободное от занятий время занимался игрой на трубе. В 1912 году он стал работать в профессиональном симфоническом оркестре в Шанхае. Именно в то время Лю приступил к систематическому изучению музыкальной теории, начал заниматься игрой на рояле, скрипке и трубе. В 1914 году Лю Тяньхуа вернулся в провинцию Цзяньсу, где стал работать в школе учителем музыки.
Чтобы овладеть азами национальной китайской музыки, Лю Тяньхуа посещал многих народных музыкантов, учился у известных в то время мастеров игры на китайской скрипке, пипа и гуцине.
С 1922 до 1932 года, Лю Тяньхуа преподавал в Пекинской консерватории, он вел занятия по классу скрипки, пипа. Именно в этот период он создал большинство своих произведений. В музыке Лю Тяньхуа отразилась глубокая любовь к природе и родине. В своих работах он творчески объединил два направления музыки-- народное и классическое.
Позднее, Лю Тяньхуа начал работать в сфере музыкального просвещения, он был учителем музыки в начальных и старших классах средней школы. За свою жизнь он накопил богатый опыт в сфере музыкального образования, заложил прочную основу для развития преподавания национальной музыки.
8 июня 1932 года Лю Тяньхуа в возрасте 38скончался.