周光烈出身貧寒。幼年時在本村私塾啟蒙。中學(xué)免費就讀山東黃縣浸信會開辦的崇實學(xué)堂。畢業(yè)后，又在煙臺圣經(jīng)學(xué)院讀英文兩年。曾在店鋪當過學(xué)徒。后發(fā)奮考入保定陸軍軍官學(xué)校第九期步兵科。1923年8月畢業(yè)后，與同期同學(xué)牟中珩同去四川，投入川軍劉文輝部,任排長、連長。后轉(zhuǎn)入北洋陸軍第二十六師于學(xué)忠部任連長、營長。1927年隨于學(xué)忠投入奉軍。任安國軍第二十軍軍部衛(wèi)隊營營長。1930年11月，任陸軍獨立第十八旅司令部參謀長。1932年底任陸軍第五十一軍第一一八師副師長，率部參加長城抗戰(zhàn)和熱河抗戰(zhàn)。1935年9月任陸軍第五十一軍第一一八師師長。隨部移防甘肅蘭州地區(qū)。1936年12月“西安事變”發(fā)生時，任第五十一軍第一一八師師長及甘肅警備司令，參與發(fā)動“蘭州事變”，以作策應(yīng)。西安事變后，第五十一軍整編，原轄第一一八師撤銷，調(diào)任第一一三師師長（陸軍中將)，轄竇希哲、周毓英2個旅�？谷諔�(zhàn)爭中，該師多次參加對日作戰(zhàn)。在淮北前線，他對記者說：“蓬萊自戚繼光以后，都是抗日分子，戚繼光在明朝時即抗倭寇，以后代有人出，吳大帥(指吳佩孚，亦為蓬萊人)也不為日方所動，我們不能在于學(xué)忠手創(chuàng)的部隊上寫上一筆壞賬�！�1938年1月，日軍調(diào)遣16個師團共計23萬兵力，沿津浦鐵路一南一北，分兩路夾擊戰(zhàn)略重地徐州。第五十一軍所屬一一三師和一一四師，共4個旅，8個團及軍師直屬部隊約2.5萬人，死守蚌埠，血戰(zhàn)臨淮關(guān)，頂住了日軍第三師團(師團長藤田進中將)、第九師團(師團長吉住良輔中將)和第十三師團(師團長獲洲立兵中將)共計4萬人的瘋狂進攻。在戰(zhàn)況緊急時，周光烈?guī)熼L電話叫通部下，嚴令收復(fù)陣地。“縱全部犧牲亦在所不惜！” 在連續(xù)8天的防守中，五十一軍傷亡七千余人，但守住了淮河，日軍的傷亡達九千人以上�；春討�(zhàn)役后，五十一軍增援臺兒莊，在智取韓莊、爭奪賈家埠、血戰(zhàn)禹王山的戰(zhàn)斗中再立戰(zhàn)功。在臺兒莊東北方向，一一三師面對武器精良、戰(zhàn)斗力最強的日軍板垣，礬谷兩師團，毫不氣餒，以劣式的武器裝備與敵激戰(zhàn)。當日軍以飛機大炮轟炸時，官兵們隱蔽在戰(zhàn)壕里不動，當日軍的坦克、步兵進攻時，一一三師的官兵則用集束手榴彈向敵人投擲，有的不怕犧牲向前沖去炸毀敵人的坦克以身殉國。隨后，戰(zhàn)士們即用各式武器對準敵人的步兵群射擊，最后跳出戰(zhàn)壕反攻，與敵展開刺刀肉搏戰(zhàn)。經(jīng)過多次反復(fù)沖殺，陣地前血流滿地，尸橫遍野。一一三師最終擊敗了敵人的一再反撲，并將陣地向前推進了幾公里。

1938年12月因案被解除師長職務(wù)。改任軍事參議院少將參議。后在成都、重慶兩地種田養(yǎng)家。1947年復(fù)任少將軍銜，同年辦理退役。建國后在西安定居，屢遭迫害，并殃及子女及孫輩。文革中以古稀之年，被押回原籍，“勞動改造”。數(shù)年的凄風(fēng)苦雨后，經(jīng)長女在加拿大和中國駐加使館聯(lián)系請求，始得以返回西安。1980年前往加拿大同長女一塊生活。1981年10月2日，病故于溫哥華。骨灰安葬在井周村原籍。