早年經曆
曾創建北京國梁乒球俱樂部，并擔任過陝西銀河國梁俱樂部，陝西至善棟梁俱樂部（西北惟一擁有全國女子乒乓球甲A聯賽參賽資格的職業俱樂部）主教練。
2002年前後，在陝西銀河俱樂部任教練時帶出了郝帥和馬龍兩位新秀。
2006年至2009年任新加坡乒乓球隊主教練。
2000年，劉國棟有了自己人生新的目标。他想組建一個乒乓球俱樂部。此舉得到了父母和弟弟的全力支持。俱樂部使用了弟弟的名字，他也第一次開口向弟弟借了啟動資金。經過五年艱苦努力，俱樂部三易合作夥伴，創業的足迹從南走到北，直到2003年落戶西安，組建陝西銀河國梁俱樂部。三年時間裡，他作為主教練率隊完成了從04年的沖超成功、到05年乒超季軍、再到06年的冠軍的三次飛躍！
帶隊取得如此顯赫的戰績，劉國棟的執教水平可見一斑。同時五年來，他除了狠抓訓練、嚴格管理外，還在聯賽休戰期間自費随國家隊觀摩卡塔爾世乒賽、雅典奧運會、上海世乒賽等，在國家隊取經，掌握更高水平的訓練和隊伍管理經驗，是他為自己做的更深層的積累。
職業生涯
2006年1月，應新加坡乒協的邀請，在新加坡乒總會長朱為強的陪同下，劉國棟從北京飛往新加坡，開始了任期三年的執教生涯。“我到新加坡兩年多，當初去執教，也希望能幹出一番事業，體現自己的價值。”劉國棟如此表述自己2006年的選擇。劉國棟在15日的女團半決賽結束後告訴記者：“當初決定前往新加坡，就是為了要證明自己。”臨走時，他還丢給弟弟一句話：“我要把新加坡隊帶成中國隊最強的競争對手。”
既是中國乒超俱樂部主教練，又是另一個國家的國家隊主教練，在中國乒乓球界，劉國棟開創了先河。新加坡為他提供了将能讓他證明自己價值的國際賽場，而同時他又将為新加坡打開中國乒超聯賽的大門，這樣做的最終結果是獲得雙赢！
不過，劉國棟也坦言，盡管還沒有上任，但也感覺到了有很大的壓力。新加坡男隊與世界強隊水平相差很多，必須要挖掘出他們的潛力，這不僅僅是技術上的，而是多方面，包括心理素質、精神狀态、打球意識等等。
2005年11月初，劉國棟曾首次在新加坡生活了8天。他說自己非常喜歡那裡，不論是環境還是天氣都很适應。原本太太也要一同前來，但考慮到要全力備戰3月份的共和聯邦運動會，這段時間要與隊員們同吃同住，進行交流，所以團聚的時間就隻能拖後了。
新加坡隊最近一次獲得奧運會獎牌還要追溯到48年前，在1960年羅馬奧運會上，新加坡隊獲得一枚舉重項目的銀牌。此次新加坡女乒闖入北京奧運會乒乓球女團決賽，引起了新加坡全國上下對乒乓球的瘋狂，新加坡總理李顯龍特别将原定于17日晚的國慶群衆大會英語演講推遲到18日晚進行，以便新加坡人收看比賽實況。新加坡隊頭号主力李佳薇也用“非常開心”來形容自己的心情。她說：“中國隊是最強大的，我們擊敗了除中國隊之外的其他隊伍，這就算圓滿完成了任務。我對這個結果很滿意，我現在非常開心。”
個人生活
劉國棟這個名字開始被中國人所熟悉，一個原因是他在2006年出任了新加坡乒乓球女隊的教練，并很快使新加坡隊成為中國女乒的競争對手；另一個原因，則是他有一個實在太有名氣的弟弟——前奧運會乒乓球冠軍、現中國乒乓球隊男隊主教練劉國梁。因此，當人們介紹劉國棟時，總忘不了加一句，他是劉國梁的哥哥。劉國梁和劉國棟差三歲，哥哥劉國棟開始打球的時候，劉國梁還隻能跟在哥哥屁股後面撿撿球，後來兩兄弟一起打球了，劉國梁卻比哥哥越來越顯出不凡的天賦。劉國棟還在不同俱樂部尋找出路時，劉國梁已經是國家隊倚重的未來人才。
1994年，劉國梁作為球員在國家隊已經站穩了腳跟，劉國棟這時也來到了國家隊，但身份是中國女隊的陪練。其中一個私心，也是為了能方便照顧弟弟。在劉國梁最彷徨最毛躁的階段，正是劉國棟陪在身邊時刻提醒他，才使他迎來了輝煌。1996年奧運會前劉國棟為了弟弟的狀态和劉國梁大吵了一架，弟弟有些聽不進哥哥的話，兩個人都上了火，哥哥把劉國梁邊上孔令輝的床給踹出了窟窿，邊上的燈都壞了。但正是劉國棟那一踹，把劉國梁的奧運潛力徹底驚醒。在那時，有人就開始使用那個前綴：他是劉國梁的哥哥。看着弟弟越來越成熟，2000年劉國棟總算組建了自己的俱樂部，弟弟為哥哥的新事業出錢出力。
由于機遇和天賦的不同，同樣勤奮的劉國棟作為球員取得的成就，不如弟弟輝煌。然而，作為教練，劉國棟表現出了并不遜色于弟弟的水平。2002年前後，劉國棟在執教陝西銀河俱樂部期間，一手調教出了馬龍、郝帥兩名新秀。如今，這兩名球員已經成為中國男乒新一代球員中的佼佼者。之後，劉國棟以學員的身份，進入了中國男乒的教練組，這時，弟弟劉國梁已經是中國男乒的主教練了。
2003年6月，劉國梁在種種非議下成為男乒主帥，這時候站出來力挺劉國梁的，就是劉國棟，“中國男乒在巴黎世乒賽上的成績并不理想，反映了世界乒壇男單項目高手雲集的現實，劉國梁的壓力更大，擔子更重了。國梁現在最需要做的就是重塑中國男隊的信心，找回那種舍我其誰的霸氣。”
