2008年进入辽宁三队；2009年辽宁男子乙组赛周琦崭露头角，被推荐到国家青年队；2011年2月13日，代表国家队参加土耳其U16国际男篮邀请赛，中国队获得当界冠军；2012年6月，代表中国参加第二届世界U17青年篮球锦标赛；
2013年7月7日，代表中国队参加2013年U19世青赛，追平了国字号球队在世界大赛中的最佳战绩，个人封盖占赛会榜首；5月入选国家队；8月随U18国青队出征U18亚青赛；9月20日，随国家队出征2014年仁川亚运会，身披7号球衣。2015年9月23日，随队出征男篮亚锦赛，中国夺得冠军，并取得里约奥运会入场券。2014年初转会到新疆队，参加2014-2015赛季CBA，场均14.6分。
2016年4月15日正式宣布参加2016年NBA选秀。6月24日在第二轮43顺位被休斯敦火箭队选中。2017年4月7日帮助新疆队以总分4-0击败广东队，夺得2016-17赛季CBA联赛总冠军。该赛季荣膺2016-17赛季CBA年度最佳防守球员。7月8日正式签约休斯敦火箭队，成为继姚明之后第二位效力休斯敦球队的中国球员。10月22日迎来常规赛首秀，登场7分钟，没有得分拿到3板1帽的数据。11月2日职业生涯首次得分（出战4分钟得到3分）。11月6日登场5分钟得到4分1板，并完成NBA生涯首次扣篮。2018年3月26日完成NBA生涯首秀，登场3分钟得到2分3板。
2018年8月15日，NBA发布声明，特批周琦参加2018年亚运会。9月1日，中国男篮红队获得2018年雅加达亚运会冠军。
