同桂荣是陕北农民的女儿，生于1905年农历11月17日。
1938年加入中国共产党；作为刘志丹的妻子和助手，为创建陕甘革命根据地作出了重要贡献。
1934年春，国民党军队在陕北大肆“剿共”。穷凶极恶的敌人，抄家、烧房、挖祖坟，扬言“掘地三尺也要抓住”刘志丹的家属。同桂荣带着婆母、婶娘等老老小小十多个人，逃进深山老林。有一次，为了逃脱敌人追捕，她情急之中跳下山沟，幸运的是被半崖上的灌木丛架住，才得免一死。同桂荣下定决心：“刘志丹的婆姨（妻子），就是死了也不能让敌人抓去。”她和4岁的女儿（刘力贞，陕西省人大常委会原副主任）藏在密林山洞里，八天八夜不见天日，饿了只能用山水、雨水和炒面糊口。后来，游击队员终于找到她们母女俩，才接回了根据地。
她长期跟随刘志丹同志，为创建陕甘革命根据地，英勇奋斗，不屈不挠，作出了卓越的贡献，受到了人民群众的尊敬和爱戴。
全国解放后，她长期从事幼儿教育工作，为幼儿教育事业付出了心血。在十年动乱中，她襟怀坦白，光明磊落，实事求是，坚持原则，敢于斗争。
离休后，她积极看书学习，努力提高思想政治水平。同桂荣是第四、五届全国人大代表。
1999年5月4日，刘志丹同志的夫人、老红军、离休老干部同桂荣同志，因病在西安逝世，享年94岁。
1999年5月18日，同桂荣同志的遗体在西安火化。江泽民、李鹏、朱镕基、李瑞环、胡锦涛、李铁映等领导同志送了花圈。[1]
人物事件她曾经亲手为毛泽东等中央领导人做棉鞋；亲自为毛泽东、贺子珍夫妇的女儿姣姣（李敏）接生。毛泽东、周恩来尽管年龄都大于刘志丹、同桂荣夫妇，但都称呼她为“刘嫂子”。
同桂荣作为刘志丹的伴侣和战友，义不容辞地为党组织传送信件，站岗放哨；在红军被服厂当工人，为部队做军装和军旗；向群众宣讲革命道理，动员妇女姐妹们送子送郎参军入伍；还在家里掩护谢子长、阎红彦等红军指挥员和战士治病疗伤。大伙儿夸她“真是老刘闹红（干革命）的大帮手”。
1935年春，蒋介石又调集5个省6个师30个团的兵力，对陕甘根据地进行第二次围剿。国民党报纸大肆造谣宣扬“陕北残匪即肃清”，“匪首刘志丹已被击毙”。同桂荣既不信邪，又不退缩。她说：“我不怕国民党，既然干革命就不怕死！”
在革命战争时期，同桂荣经常在部队宿营地帮助“大师傅”即炊事员做饭。每当红军领导人开会，她就做自己的“拿手饭”剁荞面招待大家。同志们高兴地说：“刘嫂子又给咱们改善伙食啦！”平时，她身上总带着针线包，抽空就为翻山越岭、披荆斩棘的指战员们缝补衣服。一旦有了布匹，她就给志丹做件新衣服；然而，经常是刚做好就被刘志丹送给了别的同志。刘志丹开玩笑说：“你们的嫂子用新衣服优待小弟弟哩！”
同桂荣比贺子珍大5岁，俩人亲如姐妹，情同手足。同桂荣喜欢听贺子珍讲长征故事；贺子珍喜欢“陕北通”同桂荣讲当地的风俗民情和生活常识。同桂荣忙碌时，贺子珍就帮她照看女儿。1936年冬季的一天早晨，贺子珍即将分娩。毛主席立刻派警卫员去请同桂荣来接生。贺子珍看到同桂荣带来了早就缝好的婴儿小被子、小衣服等，高兴地说：“有刘嫂子在，我就放心了！”后来，贺子珍的母亲带病从江西到延安，同桂荣就帮老人熬中药、梳头、洗衣服。
全国解放以后，同桂荣长期从事幼儿教育工作，担任过托儿所、幼儿园的名誉院长、顾问和全国政协委员。直到1985年11月，80高龄的同老依然题词明志：“继承志丹遗志，将革命进行到底！”
刘志丹英年早逝，只有一个女儿刘力贞。同桂荣含辛茹苦，抚养遗孤；女儿结婚后她严格教育双方亲属，要求他们不能因为志丹的贡献而搞任何特殊化，不能给先烈们抹黑，不能忘本。
当年在战争环境中生儿育女的艰难和风险，在今天和平环境中是难以想象的。哪位姐妹分娩之后没有奶或者缺奶，同桂荣就急忙为婴儿找奶妈或者找羊奶、米汤等代乳品；哪位同志要寄养孩子，同桂荣就为他们细心选择当地可靠的农民家庭。姐妹们说：“多亏了刘嫂子啊！”……在“文化大革命”中，一些老干部被抄家、关押之后，子女们无处安身。同桂荣就照顾他们，说“只要我有一口饭，就饿不着你们。”当时，她已经被扣发部分工资，宁可自己喝稀的，也要让娃娃们吃饱。孩子们都感激涕零地叫她“刘妈妈”……这样，从战争年代到“文革”期间，“刘妈妈”照顾过的孩子数以百计。她说：“我喜欢孩子。他们都是革命的后代啊！”后来，孩子们分布在祖国不同的地方和岗位上，许多人成长为高中级领导干部，有的还是党和国家领导人。他们只要见到同老，依然会情不自禁地多叫
同桂荣老年
几声“刘妈妈”。