1988年5月，刘维宁到加拿大阿尔伯特大学物理系做博士后。1990年加入加拿大国家自然科学和工程基金会建立的加拿大空间研究网任研究院员。1995年转任加拿大航天局空间科学部专职研究员，直到2000年。在此期间，刘维宁在磁场物理、极光物理、和等离子体理论等方面，进行了多方面的研究，取得了较大的成就。
　　2000年，刘维宁赴加拿大航天局总部担任空间环境科学学科主持科学家，成为加拿大空间物理学界的实际领导者。在2000-2010年十年间，刘维宁为提高加拿大空间物理的学术水平和国际地位，做出了卓有成就的努力。

主要成就

　　刘维宁是加拿大最高级别、最年轻的、也是加拿大航天局唯一的五级国家科学家。是加拿大所有领域最具国际影响力的科学家之一。
　　刘维宁在加拿大航天局的在工作，奠定了加拿大利用地面网络观测地球空间能量储存和传输的绝对领导地位，在加拿大航天局开辟了近十亿加币的各种卫星项目，是耗资五十多亿美元的“国际与日共存”计划的创始人之一，在近十个国际重要学术组织担任常任职务。
　　刘维宁个人科学研究的主要贡献在于地球磁层空间能量爆发的物理机制，及其衍发的各种波动和极光特征，发表各种学术论文一百余篇，代表国际地磁和高空大气学会主编权威性专著《动力磁层》。
　　刘维宁是中国“夸父”空间科学卫星计划的重要参与者，应中国科学院邀请，将接替北京大学涂传诒院士担任“夸父”首席科学家。
　　
太阳活动对地球影响
刘维宁应邀于2009年10月开始，在母校武汉大学担任长江讲座教授。
　　刘维宁在国内出国指南对莱斯大学的介绍中，被列为该校著名校友。
　　刘维宁对自己成就的概括是：“小时候发出做什么什么接班人的誓言，没做到，应该说人生是失败的。然而，努力之后而失败的人生，有悲剧性。历史对悲剧型人物评价比较高，记忆比较长。所以我努力去失败，因为无能，总是失败不了，只好接受命运，做个喜剧人物。”
　　刘道玉先生对以上概括的评价是：“以上是刘维宁典型的诡辩和玄学。如果他真努力，一定可以拿诺贝尔奖。只凭天才，永远不能登峰造极。刘维宁是个例子。”
个人爱好
　　刘维宁自称他的爱好中从来没有过诺贝尔奖。他在给武汉大学学生演讲时说：“小时候，我常和父亲争执，为什么要得诺贝尔奖。诺贝尔做炸药比我厉害，但我跳高比他厉害，所以我俩比分一比一，同为伟人，应该相互尊重。”
　　刘维宁少年时跳高，姿势是令狐冲式，或无招胜有招，以所谓没姿势的“剪式”，可以跳过1米55的高度。当时他身高1米6不到，故此被收罗到校田径队去练跳高数月。后来被母亲强迫退队，原因是“文革中跳得高的都是造反派。”
　　刘维宁小时候爱好过书法，自成一体，行家见过的毁誉参半。刘维宁称，当时姨妈给他的颜柳字帖，练
刘维宁书法《念奴娇》
起来很枯燥。他的字，是在武大校园看大字报，融会贯通学来的，所以可称是“文革体”。
　　刘维宁喜欢唱歌，来源也和文革时生态环境有关，革命样板戏耳熟能详。后来这一爱好延伸到了古典京剧。在美国的一段时间里，刘维宁的房东是一位教声乐的私人教师，学了一些美声唱法。他说退休后想在伦敦最奢华的哈罗德大百货，给顾客免费唱歌剧。
　　刘维宁除科学外，真正有造诣是写作。20世纪90年代中期，刘维宁对西方哲学、历史、美学、心理学、和文学进行了系统的学习，开始用英文创作小说，被认为是华人中英文的一流写手，著有短、中、长篇小说数十万字。但一直由于低调，没有发表。他认为最好的作品都是自娱的，像梵高的画，生前最好一钱不值，身后才能永垂不朽。刘维宁崇尚西方现代派作家，特别是爱尔兰作家詹姆斯·乔伊斯（有时他会忍不住提醒父亲，乔伊斯也没得过诺贝尔奖）。2006年以后，刘维宁开始直接用中文写作，公开发表过的作品仅有《报告文学》2006年8月期上的《长河上溯手记》。在家人朋友的劝说下，刘维宁在考虑翻译发表自己的旧作。
主要作品
　　刘维宁在科学方面的五篇代表性文章为：
　　Liu, W. W., B. L. Xu, J. C. Samson, and G. Rostoker (1995), Theory and observation of auroral substorms: A magnetohydrodynamic approach, J. Geophys. Res., 100, 79.
　　Liu, W. W. (1997), Physics of the explosive growth phase, Ballooning instability revisited, J. Geophys. Res., 102, 4927.
　　Liu, W. W., G. Rostoker, and D. N. Baker (1999), Magnetic pumping acceleration of relativistic electrons by large-amplitude ULF pulsations, J. Geophys. Res., 104, 17391.
　　Liu, W. W., P. Charbonneau, K. Thibault, and L. Morales (2006), Energy avalanches in the central plasma sheet, Geophys Res. Lett., 33, L19106, doi:10.1029/2006GL027282.
　　Liang, J., E. F. Donovan, W. W. Liu, B. Jackel, M. Syrjasuo, S. B. Mende, H. U. Frey, V. Angelopoulos, and M. Connors (2008), Intensification of preexisting auroral arc at substorm expansion phase onset: Wave-like disruption during thefirst tens of seconds, Geophys. Res. Lett., 35, L17S19, doi:10.1029/2008GL033666.
　　文学作品（括号中为原创语言）
　　《不可承受的正义》（短篇 – 英文）
　　《飞翔的爬行动物》（中篇 – 英文）
　　《暴风雨中的小玛丽》（短篇 – 英文）
　　《黑冰》（短篇 – 英文）
　　《后三国演义》（短篇 – 英文）
　　《死亡修长的腿》（短篇 – 英文）
　　《紫丁香上的一只蜂》（短篇 – 英文）
　　《中国鲸鱼》 （短篇 – 英文）
　　《无聊》（短篇 – 英文）
　　《飞翔的爬行动物》（长篇 – 英文）
　　《长河上溯手记》（中篇 – 中文）
　　《霸王别姬》（中篇 – 中文）
　　《复活》（长篇 – 中文，写作中）