原籍浙江紹興，1973年從北京招入甘肅省話劇團，當時他只有18歲。周里京拍的第一部話劇是歷史劇《西安事變》，扮演張學良手下的一名軍官。1978年入北京電影學院表演系本科班，后留校任教。曾主演和飾演重要角色的影片有：《人生》、《夜上海》、《大漠紫禁令》其中《大漠紫禁令》，獲1988年巴黎華語片雄獅獎最佳男演員獎。同時，主演了電視劇《高山下的花環》，獲1984年第二屆大眾電視金鷹獎最佳男演員獎；永妨杯、明星杯中國電視劇十大明星最佳男演員獎。
1981年，周里京和著名舞蹈演員，《絲路花雨》中第一任英娘的扮演者傅春英在蘭州結婚，他們生了一個女兒，1994年7月6日在周里京外出拍戲期間，傅春英在北京家中被入室行竊的歹徒殺害，那個案子當時在北京轟動一時；后來，周里京和女軍人張巍結婚。
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