周亮工博學多才，詩文、金石、書畫皆有很深造詣。古文宗法唐宋八大家，推崇嚴羽詩論。魏禧稱：“博及群書而未嘗好征引故實以自侈其富，……每命一文，必深思力索，戛戛乎務去其陳言習見而皆衷于理義，無詭僻矯激之辭以驚世駭俗，其正也如是。”錢謙益稱其詩文：“情深而文明，言近而旨遠，包涵雅故，蕩滌塵俗，卓然以古人為指歸，而不復墜于昔人之兔徑與近世之鼠穴”。周亮工在福建任職多年，遺跡遍閩疆，所到之處，都獎掖后進，規復文化；公事之余，好與同僚談論古今掌故，探究方物土產。所著《閩小記》，“凡夫全閩之軼事舊聞，方物土產，大而人文之盛，微而工使之巧，幽而洞壑之奇，細而物類之伙”，莫不備載，是研究福建古代社會的重要文獻。此外，還有《全濰紀略》、《賴古堂集》、《書影》、《字觸》、《同書》、《讀畫樓畫人傳》、《印人傳》、《賴古堂文集》、《讀畫錄》、《賴古堂藏印》、《賴古堂印譜》等。傳世墨跡有《行書詩軸》、《七言絕句詩軸》、《五言詩軸》等十數種著述傳世。

周亮工祖居金溪櫟林（今合市鄉），后其父周文煒遷河南祥符（今開封市），故以先世常居櫟下而自號“櫟園”，以志不忘，學者稱之曰“櫟園先生”。曾自題有《寄籍祥符》詩（《江西詩征》卷65/35）。王士禎等所撰史料中，都稱其為金溪人（《漁洋山人感舊集》）卷5/11）。又遷南京。

周亮工于明萬歷四十年（1612）生于南京。周亮工出身書香門第，父周文煒，國子監監生，曾任浙江諸暨縣主簿。周亮工年少隨父出游，廣交朋友。明崇禎十三年（1640）中進士。次年（1641）進入仕途，為山東濰縣令，守城有功，“舉天下廉卓，行取入京師。”崇禎十七年（1644），遷浙江道監察御史。李自成破京師，投繯自殺，為家人所救。順治二年（1645）“豫親王多鐸兵下江南，亮工詣軍門降。”以御史職為清軍招撫兩淮，后改任兩淮鹽運使。

順治三年（1646），擢升淮揚海防兵備道參政。順治四年（1647）擢為福建按察使，兼攝兵備、督學、海防三職。參與鎮壓福建反清起義，并興建建詩話樓，祀宋嚴滄浪其上，召邑諸生能詩者益日與倡和。順治六年（1649），周亮工升任福建右布政使。當時兩廣未定，清廷擬調其前往廣東，有人認為周亮工“治閩久，得閩人心；閩未大定，未可去閩”。遂留任。順治七年（1650）七月，周亮工代理建南道，招撫農民軍首領曾省，瓦解汀州反清武裝。順治八年（1651）秋，赴延平，代理延建道。為平叛亂，周亮工單騎入邵武叛兵營，招降首領耿虎；隨后，又鎮壓建寧陳和尚、延平吳賽娘的抗清隊伍。順治九年（1652），鄭成功部圍攻漳州，城內絕糧，周亮工臨危受命，代理漳巡道，從戈戟林中破圍入漳，協助守城。漳州解圍后，城廂內外尸骸狼藉，周亮工捐貲收埋遺骸十余萬具，發糧煮粥供應饑民，并贖回被清軍擄掠的良家子女千余人。順治十年（1653），調署興泉道。當時，福建總督劉清泰因興泉沿海14寨接濟鄭成功，準備發兵剿滅。周亮工極力勸止，使百姓免遭涂炭。同年夏天，周亮工升為福建左布政使，為清初漢人受左布政使職之第一人。上任后，即在衙堂上大書：“收銀不用火耗，發銀即是原封”；“批到即收銀，收完即領批”。

順治十一年（1654）正月，周亮工奉調入京，任都察院左副都御史；六月，升戶部總督錢法右侍郎；不久，又擢為吏部左侍郎。針對福建軍事形勢，周亮工奏陳6項策略，要求協調浙江、廣東、福建三省對鄭成功的軍事部署；增設水師，駐防海口；停止招撫鄭成功，斬鄭芝龍等。其意見與福建總督所行政策相左，鄭芝龍對之恨之入骨。順治十二年（1655）七月，福建總督佟代上章彈劾周亮工在鎮壓南社、西社、蘭社一案時“濫殺無辜”，并貪污4萬余兩銀子。奏上，周亮工被解職回閩候審。對質時，所謂“貪污”皆屬子虛，而福建吏民為周亮工訴冤者，“日以百千計”。順治十三年（1656）秋，鄭成功大軍奇襲福州，“城中疲卒不盈千，軍儲無十日餉”。巡撫宜永貴急從獄中請出周亮工，命防守城防要沖射烏樓。周亮工“親發巨炮”，拼死抵擋鄭軍進攻；又向宜永貴獻計，抄后路夜襲鄭軍。結果，鄭軍退屯閩安，福州之圍遂解。由于周亮工戴罪立功，且所參罪狀皆無實據，在宜永貴默許下，主審人田緝馨等6人擬為之翻案。然而，繼任巡撫劉漢祚以為田緝馨等有受賄嫌疑，維持原議，報刑部復審。順治十七年（1660），周亮工被定罪，原定“立斬籍沒”，后減等改徙寧古塔，未行，又遇赦獲釋。

康熙元年（1662）十月，以僉事起用補山東青州海防道，康熙五年（1666）調江南江安糧道，康熙六年(1667年)，代理安徽布政使；不久，篆江寧糧署。康熙八年(1669）漕運總督帥顏保劾亮工縱役侵扣諸款，得旨革職逮問論絞。康熙九年（1670）復遇赦得釋，晚年有焚書之舉。康熙十一年（1672）六月二十三日卒于南京。《清史列傳》列入貳臣傳。