周墀父周霈早逝，由母紡織勞作撫養成人。因此他對母親很孝順，又知刻苦用功，勤奮學習。
822年(長慶二年)他赴京科考，中進士，即留京城長安任職。835年(太和九年)，累遷官至監察御史、起居郎。文宗皇帝很器重他，拜爲集賢殿學士，轉考功員外郎。814年(會昌元年)，武宗即位，周墀歷任華州(今陝西華縣)、鄂州(今湖北武昌)、洪州(今江西南昌)刺史、御史中丞、鄂州觀察使等職。其間，他檢舉刺史的不法行爲，消滅橫行的大盜，出兵鎮守彭蠡湖，軍紀嚴明。847年(大中元年)任檢校禮部尚書、滑州刺史、義成軍節度使、鄭滑觀察使等職。在此期間周墀行令更加嚴明，即便是有豐富經驗的老將，如有不遵循號令的行爲，照例要受到鞭撻的懲罰，因此全軍大治。這事被朝廷知道後，封周墀爲上柱國，食邑三百戶。848年(大中二年)，因善於治軍，入朝任兵部侍郎。不久以本官與馬植同平章事(即宰相)，監修國史。
歷史評價
周墀在朝屢進正直之言，以大公無私、直言敢諫、不避權貴、薦賢不避親仇著稱。後因議河湟(西戎)事，不合皇上旨意被罷相，改拜檢校刑部尚書，以御史大夫出任梓州(今四川三臺)刺史，兼劍南東川節度使。未及起程赴任，起居郎、駙馬都尉鄭顥向宣宗皇帝進諫：世人都稱周墀因直言爲宰相，今又因直言免官，天下難服。周墀一去，以後朝中還有誰敢直言進諫。宣宗悔悟，追制改拜檢校尚書右僕射，加食邑五百戶。周墀59歲卒。
