咸豐二年至六年庶吉士，咸豐六年至同治一年任翰林院編修，其間曾分別出任順天鄉(xiāng)試同考官、廣東鄉(xiāng)試副考官、實(shí)錄館協(xié)修官，同治一年至二年任山西道監(jiān)察御史，同治二年至七年掌京畿道監(jiān)察御史，同治七年至八年任工科給事中，同治八年至光緒一年任山東督糧道，其中同治十二年至十三年兼署山東鹽運(yùn)使、同治十二年兼署山東按察使，光緒一年至三年任廣東按察使，光緒三年至四年任福建布政使、署福建巡撫，光緒四年至五年任直隸布政使，光緒五年至七年任山東巡撫，光緒七年至八年任漕運(yùn)總督。著述作品有《文宗顯皇帝實(shí)錄》等。

周恒祺幼年時(shí)，因未起身恭迎乘轎出巡的縣太爺，被衙役打了兩記耳光，感受到“治人”和“治于人”的不平等，故而發(fā)憤攻讀四書五經(jīng)博取功名，提升自已的社會(huì)地位。

果然，在道光丙午科鄉(xiāng)試中中舉。繼而在咸豐壬子恩科中進(jìn)士及第。咸豐六年充國史館協(xié)修。光緒四年官至直隸布政使。其時(shí)，直隸總督李鴻章內(nèi)任大學(xué)士兼軍機(jī)大臣，李將許多政務(wù)委其署理，他案無留牘，處置裕如；拒親謀事、廉能卓著。

光緒五年，升任山東巡撫，兼提督軍務(wù)總兵官，加兵部侍郎、都察院副都察御史銜。光緒六年，為拒帝俄入侵，清庭特派周為煙臺(tái)、青島、威海衛(wèi)一帶海防督辦，周因不諳兵法，恐誤國事，故連章奏請(qǐng)懇辭。

光緒八年，任漕運(yùn)總督。旋即辭官獲準(zhǔn)。離任前，督署總管財(cái)務(wù)的道員以三十萬銀兩饋贈(zèng)。周拒收，囑存入庫中備作他用。他說：“作官多年，宦囊已夠生活。財(cái)產(chǎn)愈多愈助長子孫驕墮，有害無益。”

辭官回歸故里，自撰聯(lián)語懸之座右，語云：“酒后茶前任老子婆娑而舞，身閑心逸覺此中寤寐皆憩。”

他認(rèn)為，宦海渾濁，官場(chǎng)傾軋，告誡子孫無須求取功名。

清道光二十一年（1847年），紀(jì)念南宋理學(xué)家程顥、程頤而建的雙鳳亭因被大風(fēng)吹塌，而再次重建。時(shí)值周恒祺中舉的第二年，他應(yīng)官紳所請(qǐng)，欣然命筆為重建雙鳳亭書寫碑文。墨寶遺存至今。