周葵字立义，常州宜兴人。周葵年少时努力学习，其学籍从地方上的乡校迁到京师，州学、太学两学校的师生都传诵他的文章。宣和六年(1124)，考中进士甲科。周葵被调任徽州推官。高宗移驾临安，各军在边境上与金交战，周葵与判官主持郡中事，应变迅速，使千里之远的地方都十分稳定。周葵任临安府教授，未等上任，吏部侍郎陈与义私下推荐他。皇上召他试任馆职，将被试用时，皇上又召他回答问题，高宗说：“侍从们都说你品行端正。”
周葵拜官监察御史，又迁为殿中侍御史。在职仅两个月，他上奏的事情就多达三十章，且排列出施行不当的事情共二十件，指出宰相不称职。高宗脸色大变说“：赵鼎、张浚愿意管理政事，我必须给他们权力，怎么可以凭一些琐屑小事而怀疑他们呢？”周葵说“：陛下即位以来，已任相十多人，开始都极力委以重任，最终由于不能被公众的议论容忍而免去他的职位，大臣们也没有坚定的意志。假如陛下有过错，还希望大臣们尽忠指出，可是大臣有过而议事者一指出，就指斥为怀疑他们，使他们有过而不加以改正，而罪恶日深，这不是保全他们之策。”高宗脸色缓和些说“：这种言论很独特。”
张浚议定派兵北伐，周葵三次上书力言：“这是关系到国家生死存亡的时候，不仅仅关系到国家的安危。”有人说周葵阻挡计划实施，皇上罢他为司农少卿，以直秘阁身份任信州知州。未等上任，赵鼎被罢职，陈与义执政，改周葵任提刑官，周葵以双亲年老为由请求换到江东任职，没得到允许。
宋金和议已经订立，周葵被皇上召见，周葵说：“治国有道，那么向敌人发起进攻就会胜利，对敌防守就坚固，和平的时间就会更长。反之，这三方面就会取决于敌人而不是我们了。”周葵拜官太常少卿。当时秦桧一人为相，考虑到周葵以前因议论事情被去职，必然有怨恨赵鼎之心。周葵再次拜官殿中侍御史。周葵对人说：“元镇已被贬职，我根本就不想说什么，即使是我本人也比不上他。”宫内减少差事需裁退四人，周葵上奏说：“希望陛下以仁祖为榜样，大臣以杜衍为榜样。”秦桧开始对他不满。周葵又论及国用、军政、士民三方面的弊端，高宗说：“国用应当藏于百姓家，百姓富足那么国用就不用担心。”周葵又指出荐举改官的弊病，认为应减少荐举官员之数额，皇上诏令吏部安排处理。
秦桧所倚重的权臣户部尚书梁汝嘉将被特别赐给出身，拜官两府，梁汝嘉听说周葵想弹劾他，就对中书舍人林待聘说“：侍御史将要弹劾你。”林待聘乘秦桧未去朝廷前，就告诉他此事，秦桧立即上奏让周葵为起居郎。周葵正在宫外等待被召见，秦桧出殿告诉..门说：“周葵已得到圣旨降为起居郎。”
参政李光打算任吕广问为馆职，秦桧不答应。当时有诏令从官推荐士人，周葵推荐了吕广问，当时他俩互不相识。李光被罢黜后，周葵因为附会李光被革职，被分配主管玉隆观。周葵又任直秘阁，被起用任湖州知州，改换为平江府知府。当时金使络绎不绝于平江道上，周葵见到他们从不行礼，转运使李椿年禀承秦桧意旨弹劾他，周葵又失去职位，被派去主管崇道观。周葵避居乡间，当时国家忧患频仍，人们不堪忍受，周葵独以为安。
秦桧死后，周葵恢复直秘阁、绍兴府知府之职。周葵经过都城时，皇上任命他为权礼部侍郎，不久又兼任国子祭酒。周葵上奏说：“科举制是用以选拔士人的，近年之考官迎合大臣的心理，把经传中可以献谀的语句用以出题，学者们竞相追逐时好。希望诏令国学一同选择秋试考官，精选精通经学、了解古史的士人，把他们放在前几名，对那些牵强附会、投机取巧的人加以废黜。”
周葵兼权给事中。侍御史汤鹏举说“：周葵由于魏良臣的推荐，一下子窜到侍从的职位；吕广问，周葵的死党。乞求把他俩一同罢免。”太学生黄作、詹渊率领诸生到都堂投书要求留下周葵。第二天，博士何亻甫等对皇上说起此事，请求对太学生们予以警告，皇上诏令把黄作、詹渊流放到五百里外的州编管，周葵离朝任信州知州，随后被罢免。
周葵被起用为抚州知州，因患病，皇上改任他提举兴国宫，加直龙图阁、太平州知州。州内大水冲坏圩堤，周葵令人全部修复，共长一百二十里。邻郡的圩堤被淹没，只有当涂仍丰收。市内护城河长久被堵，雨天、晴天都危害州城，周葵下令城中百姓，每家出一男子，官府供应吃的，全力疏通河水，公私都得以便利。周葵被提升为集英殿修撰、敷文阁待制、婺州知州。
孝宗即位，周葵拜官兵部侍郎兼侍讲，后改为同知贡举兼权户部侍郎。孝宗多次亲自写诏书问钱谷出入情况，周葵上奏说：“陛下劳心各项政事，每天都有咨询，总是出乎人意。今天都是隐约讽喻之文和一些小事，这一定有小人乘机想实现他们的私心，不可以不加以调查。”周葵是指龙大渊、曾觌。孝宗为之改容。
金主完颜亮被他的部下所杀，张浚从督府来到朝廷，秘密地报告皇上：“敌人失去泗州，那些害怕被定罪的人想归顺宋朝，希望派兵渡过淮河进伐，这是恢复国土的时机。”周葵请求对话，说不可以轻举妄动，周葵多次劝说的奏言达数百字。等到皇上派遣李显忠、邵宏渊去夺取灵壁、虹二县失败后，孝宗想想周葵的话有道理，任命他为参知政事。周葵始终坚持自治之说。
周葵兼权知枢密院事。台谏交替上书说议和太快，周葵与陈康伯、汤思退乞求令侍从、台谏官开会商议，大家争论十分激烈，大臣们呈上辞职书乞求罢职，皇上不答应。周葵单独留下坚持要求罢职，孝宗问：“你为什么这么竭力请求罢职呢？”周葵回答说：“自从参预政事以来，每天与宰相商量事情，对我提出的建议，有人心中以为然而表示赞同；有人不得已而表示赞同；也有人绝不肯相从，这种情况十次中有四、五次。等到呈送到皇上面前，陛下又或认为不是这样的，大概十件事中，不同意的有七八件，我怎能内心不感到惭愧，这就是我想去职的原因。”
周葵曾请求召用侍从、台谏，孝宗说“：如何得到像你那样正直、诚实的人。”于是周葵推荐了李浩、龚茂良，孝宗认为他们都是佳士，将依次重用。太常奏说郊祀的牛死了，周葵说：“《春秋》载鼷鼠吃牛角要免去郊祀，何况边患未除，边境未安，请求延期举行郊祀，以符合天意。”皇上同意了。
虞允文、陈康伯为宰相，周葵立即请求退职，被任命为资政殿学士、提举洞霄宫。周葵被起用任泉州知州，他要求告老还乡，被加上大学士之职退休。周葵闲居数年，不让世事萦绕心中。淳熙元年(1174)正月，周葵去世，终年七十七岁。皇上听到后很是震惊，深表哀悼，赠他正奉大夫之职。后来把他的儿子升为朝官，历赠太傅之职。
周葵侍奉双亲十分孝顺，恩荫子孙时，他先让给为孤儿的侄子。他死时，幼子与孙子还没被命职。周葵平生做学问不拘泥于前人的经传、注释；著有《圣传诗》二十篇、文集三十卷、奏议五卷。晚年号称惟心居士。淳熙四年(1177)，有关部门为他请求谥号，皇上赠予“惠简”。