2012年世青賽上，作為進攻主力周琦的內(nèi)線搭檔，劉博均首發(fā)出戰(zhàn)，在出色地完成防守任務(wù)的同時，多次展現(xiàn)過硬的心理素質(zhì)，在球隊久攻不下的時候命中關(guān)鍵球。小組賽戰(zhàn)勝埃及、逆轉(zhuǎn)法國和捷克的比賽中，劉博均表現(xiàn)出色；在大比分負(fù)于傳統(tǒng)強隊澳大利亞的比賽中，劉博是隊里除了周琦以外唯一得分上雙的球員，小組賽最后一場面對強大的美國隊，劉博的中投是中國隊為數(shù)不多的得分手段，最終中國隊也獲得了本屆比賽的第七名，追平了中國男籃國字號球隊世界大賽最好成績。

2014年亞青賽上，劉博繼續(xù)與周琦搭檔內(nèi)線主力，打出了統(tǒng)治級的表現(xiàn)，9場比賽場均凈勝對手43分，中國隊也以全勝的戰(zhàn)績第11次奪冠。國青隊優(yōu)異的表現(xiàn)，也為劉博贏得了為深圳馬可波羅隊征戰(zhàn)2015-16賽季CBA的機會。

2016年3月，劉博加盟澳大利亞籃壇豪門墨爾本老虎隊，征戰(zhàn)澳大利亞冬季聯(lián)賽（4月到8月），這是繼前國手鄭武后，又一位加盟澳大利亞聯(lián)賽的中國球員。

2016賽季澳大利亞男子籃球冬季聯(lián)賽（SEABL）于2016年4月2日在墨爾本體育與水上運動中心落下帷幕，墨爾本老虎隊坐鎮(zhèn)主場迎戰(zhàn)堪培拉槍手隊，并以70:68的成績?nèi)〉米罱K勝利。來自CBA深圳馬可波羅隊的中國內(nèi)線新星劉博代表老虎隊登場亮相。作為全場首發(fā)隊員,劉博在出色地完成防守任務(wù)的同時,多次展現(xiàn)過硬的心理素質(zhì)。

2017年9月，劉博正式加盟北控。

2017年9月，CBA公司公布了2017-18賽季CBA聯(lián)賽體測結(jié)果，參加體測的28名球員中，劉博等22名球員通過體測。

2018年1月31日，被體育總局授予國家級運動健將稱號。

2019年5月16日，入選新一屆中國國奧男籃集訓(xùn)名單。