生于浙江省上虞区，卒于北京。1943年毕业于上海交通大学，1949年毕业于美国哈佛大学并获理学硕士学位。1952～1955年任天津大学教授，1954年参与中华人民共和国第一个邮电高等学府——北京邮电学院的筹建工作，是学院创办人之一。1995年当选为中国工程院院士。他为中华人民共和国的通信与信息事业做了大量的开拓性工作，是中国信息论研究的主要奠基人，通信理论、通信网理论的带头人。

周炯槃曾获得“七五”期间重大科研成果一等奖。他出版的《信息理论基础》一书被评为全国优秀教材特等奖；编著了中国第一部《通信网理论基础》，获得邮电部科技进步一等奖。他历任国务院学位委员会信息与电子学学科评议组第一和第二届委员；国家自然科学基金委员会信息科学部评议组第一、第二和第三届成员。1991年被评为全国劳动模范。