少年致力學習，自鄉校移籍京師，兩學傳誦其文。宋徽宗宣和六年（1124年），擢進士甲科，調任廣德軍司刑曹事。宋欽宗靖康初年，為徽州軍事推官。宋高宗紹興五年（1135年）陳與義舉薦周葵召試館職，于是擔任監察御史。紹興十一年（1141年）轉任殿中侍御史，在職僅兩個月，言事至三十章。列舉所行不當事二十條，直接指責宰相趙鼎。反對張浚北伐，為言官彈劾，罷為司農少卿，以直秘閣知信州（治今江西省上饒市）。宋金和議，他被召回臨安府，上奏說戰則勝、守則固、和則久。于是擔任太常少卿。當時秦檜當權，他不肯附和，被劾落職，主管玉隆觀。之後，直秘閣知湖州（治今浙江省湖州市），改任知平江府（治今江蘇省蘇州市）。再被秦檜彈劾落職。秦檜死，周葵再任直秘閣知紹興府（治今浙江省紹興市）。為權禮部侍郎兼國子祭酒，兼權給事中。被侍御史湯鵬舉彈劾，出知信州，改提點河南刑獄公事。紹興末年，知太平州，水壞圩堤，全部一百二十里加以修複，又浚導河道。入朝為集英殿修撰、敷文閣待制、知婺州（治今浙江省金華市）。宋孝宗即位，擔任兵部侍郎兼侍講，改權戶部侍郎，拜參知政事，隆興二年（1164年）兼權知樞密院事。他反對北伐，與丞相虞允文、陳康伯不合，自請罷職。以資政殿學士提舉洞霄宮，改知泉州，告老，以資政殿大學士致仕，淳熙元年（1174年）周葵卒，贈正奉大夫，謚號惠簡。著作有《聖傳詩》二十篇、文集三十卷、奏議五卷。