周西成最初入桐梓明徳小学堂。1911年(宣统3年),加入贵州新军。辛亥革命后,继续在新军任职,1913年(民国元年)入贵州陆军讲武学堂。同时加入国民党。
以后,周西成在四川省境内军队逐渐升职,1922年(民国11年)1月升任旅长。同年6月,周西成投靠南方政府派的川军指挥官石青阳,被任命为四川讨贼军第3混成旅旅长。不久,升任川东防军第2师师长。11月,被川军熊克武任命为四川讨贼军第3师师长。1923年(民国12年)11月,离开四川,赴贵州省北部赤水一带驻扎,形成自己独立的势力圏。后来,被黔军袁祖铭任命为黔军第3师师长。
1925年(民国14年)2月,袁祖铭赴四川活动,任命王天培为贵州军务督办,彭汉章为贵州省长,周西成为贵州军务帮办。其中,彭汉章主持省政,王天培以天柱县为中心割据贵州省东南部,周西成以赤水县为中心割据贵州省北部。1926年(民国15年),王、彭加入国民革命军参加北伐,周出任贵州督办兼贵州省长,掌握贵州省的统治权,此外还担任黔军后备军总司令。
1927年(民国16年)4月,周西成正式转投国民政府,任贵州省政务委员会主席。同时兼任国民革命军第25军军长。同年7月,任贵州省政府主席。8月,周介入唐继尧死后陷入混乱的云南省。在滇军胡若愚的支援下,周西成出征讨伐龙云,遭龙云军迎击而败北,最终失败。同年12月,周出任国民革命军第9路军总指挥。
此后,周西成倾向国民政府中反蒋介石的新桂系。因此,蒋介石支援亲蒋派的龙云反攻贵州。1929年(民国18年),黔军败于获得龙云支援的国民革命军第43军军长李燊同滇军的联军,周西成于5月22日在关岭附近战死。享年37岁(满36岁)。