五胡十六国中的汉国是由匈奴贵族卢奴伯刘渊建立的。
刘渊出生年月不详，新兴(今山西忻县)人，字元海。祖父名于扶罗，是南匈奴的单于；父名豹，封左贤王。晋武帝
司马炎时期，成都王司马颖上表，刘渊被封为卢奴伯，后封为北部都尉。因汉高祖刘邦以宗室女为公主，与匈奴王冒顿联姻，刘渊等便自认为是西汉皇室的外孙，故冒姓刘氏。
东汉末，刘渊的祖父因帮助汉朝讨伐黄巾军而进入黄河流域的太原地区；刘渊的父亲刘豹被汉丞相曹操封为左贤王，居于汾水、涧水之宾，与汉族杂居促进了民族融合。为此，刘渊从小便接受了汉族的文化教育，尤爱读《春秋左氏传》、《孙吴兵法》。晋武帝司马炎当政时期，曾召见卢奴伯刘渊，听其说论治国安民之策，认为其很有远见卓识，便要重用。但由于近臣孔恂、杨珧的坚决反对，说刘渊“非我族类，其心必异”，刘渊不但没有被重用，还差一点被杀，使得刘渊心中很是苦恼，到公元289年晋武帝才任命刘渊为北部都尉；后来，任冠军将军，监理五部匈奴的军政事务，并让他在邺城统领军队。公元290年8月，晋惠帝任其为五部大都督。
公元304年8月，刘渊的堂祖父、右贤王刘宣看到晋庭大乱，互相残杀，以为反叛的时机已到，便对族人说：“自从汉朝灭亡以来，我们的单于都是徒有虚名，不再有一寸土地。其余的王侯，地位却降到与老百姓一样。现在司马氏骨肉亲人互相残杀，四海动乱如同鼎中沸腾的开水，光复呼韩邪的事业，这正是时候！”于是互相谋划，推举刘渊为大单于，并派他的心腹呼延攸到邺城去告知他。刘渊知道后，十分高兴，当时他正在邺城，便以会丧为借口要求北归会丧。司马颖不允许。刘渊只好密令呼延攸先回去，通知刘宣等人，让他们召集五部匈奴以及各小民族的积蓄力量，加紧准备，伺机反晋。
公元304年8月初，刘渊找了个理由瞒过了司马颖，回到左国城(今山西离石)，刘宣等人立即给他上封大单于称号，二十多天时间，有了五万人马，建都离石县。10月，刘渊又将都城迁到左国城。称国号为“汉”。接着，刘宣等人请求刘渊上一个尊号，刘渊说：“现在四方都没有平定，暂且按照汉高祖那样称汉王吧。” 于是，刘渊祭天于南郊，登上汉王王位，宣布大赦，改年号为元熙。
公元308年3月，汉王刘渊即皇帝位，改年号永凤，11月，任命他的儿子刘和为大将军，同族侄刘曜为龙骧大将军。尔后，刘渊连续三次组织大军南下灭晋，但都失败了。
元熙五年(公元308年)七月，刘渊迁都蒲子，太史令宣于修之建议刘渊迁都平阳，刘渊下一步是向洛阳用兵，所以听了宣于修之的话，又把国都迁到了平阳(今山西临汾西北)。
公元310年6月18日，刘渊去世，在位6年。太子刘和继承皇位。刘渊死后，葬于永光陵，谥号光文皇帝，庙号高祖。
刘渊在中国少数民族首领中，是一个很有才干的人物；在中国封建帝王中之所以能占一席之地，是因为他有独到之处。首先，他力戒民族偏见，竭力促进汉、匈奴两族的团结，这是他力量迅速壮大的主要因素；其次，他十分重视军纪和民心。他的军队所到之处，“老少安居如故”，“军无私掠，百姓怀之”；再次，他建汉后的第二年，遇上天灾，离石地区粮食所收无几，刘渊带头躬行节俭，舆马不喂粮谷；最后，他称帝后，仍然身着布衣，后妃不衣锦绮，故深得民众的拥护。
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