1940年，周廷儒调任前中央研究院在重庆北碚建立的地理研究所，应聘为助理研究员，后晋升为副研究员（至1945年），并应复旦大学之聘在史地系任兼职副教授，主讲地貌学。

1946年，周廷儒获得中英庚子赔款补助留学的名额，赴美国加利福尼亚大学伯克利分校留学，师从“文化景观”学派创始人美籍德国学者索尔教授。

1948年，周廷儒以毕业论文《甘肃走廊和青海地区民族迁移的历史和地理背景》，获得美国加利福尼亚大学伯克利分校硕士学位。

1950年初，由于中华人民共和国成立，加上当时担任北京师范大学地理系主任的好友黄国璋教授的聘请，周廷儒回国，担任北京师范大学教授，并兼任中国科学院地理研究所研究员、清华大学地理系教授。同年加入九三学社，历任第七届中央委员、中央参议委员。

1951年，周廷儒参加了内蒙古地区的铁路选线勘察工作。

1952年秋，周廷儒担任北京师范大学地理系主任。同年参加了由中国科学院地理研究所组织的华南地貌考察队。

1963年，经高教部批准，北京师范大学地理系创建了中国第一个新生代古地理研究室，周廷儒担任研究室主任。

1980年，周廷儒当选为中国科学院地学部委员（院士）。

1981年，北京师范大学地理系新生代古地理研究室成为中国第一个古地理研究的博士学科点，周廷儒被批准为博士生导师。

1981年，周廷儒指导北京师范大学地理系古地理研究室建立博士点。同年加入中国共产党。

1989年7月18日，周廷儒在北京友谊医院逝世，享年80岁。

20世纪30年代，周廷儒独自冒险到大理苍山洱海及宾川鸡足山进行野外工作。参加嘉陵江考察队，沿江步行800里，绘制嘉陵江曲流分布图。与施雅风、陈述彭撰写《中国地形区划草案》，首次提出中国地形三大区划分的思想。运用景观分带学说和专门方法研究中国新生代时期自然地带分异规律，重建第三纪和第四纪自然地带和自然区。

1938年，周廷儒转至昆明的国立西南联合大学，在西南联大地理系张席禔教授的指导下，研究云南西部大理、宾川一带的地貌、古地震，撰写了《云南大理地区的地震与地貌的关系》等研究论文。

1940年，周廷儒调任前中央研究院在重庆北碚建立的地理研究所，在此任职的6年期间，主要从事开发大西北，对四川、青海、甘肃一带的国土、资源等方面作了实地考察与研究，收集了大量的第一手资料。

1941年，周廷儒先后参加了“嘉陵江考察队”，并沿江步行了800里，把考察结果撰写成论文和绘制了《嘉陵江曲流分布图》，为以后嘉陵江的开发与利用的研究工作奠定了基础。参加了由地理研究所与中央研究院联合组织的“西北史地考察团”，考察路线由兰州沿湟水谷地过青海湖到柴达木盆地，再翻过祁连山，穿河西走廓到敦煌，沿途搜集资料，最后与李承三教授合作，编写出《青海地理考察纪要》，他自己编写了《环青海湖山牧季移》和《从自然现象证明西北历史时期气候之变迁》等论文。

1946年，周廷儒到美国加利福尼亚大学伯克利分校学习深造，在导师索尔的指导下撰写学位论文，他以1942年在西北史地考察中搜集来的，有关祁连山、青海地区的人文地理与自然地理资料为基础，从地理学综合观点出发进行了深入分析，写出《甘肃走廊和青海地区民族迁移的历史和地理背景》的硕士论文。

1956年至1959年，周廷儒参加了中国科学院组织的“中苏合作新疆综合考察队”，历时4年。他们第一年考察北疆，采取三条路线，登上阿尔泰山的南坡，两次穿越古尔班通古特沙漠，又考察了天山北麓玛纳斯河山前等地区。第二年考察了天山山脉，到了哈密及山南山北很多地方，主要考察了地貌、冰川、冻土、草场资源、山前地带的水系等情况，还重点考察了伊犁河谷地带和大小尤尔多斯盆地。第三年考察了南天山、塔里木盆地和塔里木河等。对塔里木河的变化多端，以及在水资源的利用问题上，各有关单位发生了分歧意见，此时，周廷儒亲自率队考察了塔里木河中游的河道变迁，并与赵济合作，写出了《新疆塔里木河中游的变迁问题》的论文，以大量的事实阐述了在干旱区，由于冰川补给水量及沉积特征而形成的河道变迁的规律性，从而提出对河道整治开发利用的方针，协调了各用水单位的矛盾。此文由苏联科学院翻译成俄文，收集到苏联科学院出版的《昆仑山与塔里木河》一书中。此外，对于博斯腾湖的考察，周廷儒认为不能只图一时用水，就大量将湖里的水调出去，必须保持湖内一定的水量，否则湖水就会变干，浓缩变咸，鱼要死，芦苇也要枯萎。因此应该从长远的观点来对待整个湖泊的命运。最后一年的野外工作，主要考察了昆仑山区，对地貌、冰川、火山等问题进行了研究。在不断总结考察成果的基础上，他与新疆考察队地貌组的合作并由他主编的《新疆地貌》一书，已于1978年由科学出版社出版。

出版著作

期刊论文

周廷儒. 新疆综合自然区划纲要[J]. 地理学报, 1960(2):87-103.

周廷儒. 新疆第四纪陆相沉积的主要类型及其和地貌气候发展的关系[J]. 地理学报, 1963, 30(2).

周廷儒. 我对修订後的师范学院地理系教学计划的一些体会[J]. 人民教育, 1954(4):17-18.

周廷儒. 近三十年来中国第四纪古地理研究的进展[J]. 地理学报, 1979, 46(4).

周廷儒, 张兰生. 关于开展地理环境演变与预测的研究[J]. 地理与地理信息科学, 1985(2):3-6.

1956年6月，北京师范大学召开第一次科学讨论会，周廷儒在大会上宣读了“中国地形区划的初步意见”。

1959年，东德地理会会长、波茨坦大学地理系教授盖勒特来华进行1 个月学术交流，教育部指令由北京师范大学负责接待。周廷儒作了周详的安排，并深入地进行了学术交流。

1964年，中国举办亚非科学讨论会，周廷儒作为代表出席会议，会议期间邀请非洲、亚洲的许多代表来系访问。

1978年，在北京召开了全国科技大会，周廷儒出席了大会并在主席台上就座。

1979年底80年初，周廷儒参与在广州召开的地理学会代表大会。

1980年8月底至9月中旬，周廷儒出席在日本东京召开的第24届国际地理学会代表大会，在会上宣读了“中国第四纪冰川问题”的学术论文，并在日本作短暂访问，进行学术交流。

1982年，周廷儒参加在莫斯科召开的第Ⅺ届国际第四纪研究大会（Ⅺ INQUA congress）时与刘东生同行。

1984年，周廷儒参加北京市地震地质会战总结大会。

1986年，周廷儒参加在北京师范大学举行的首届全国青年地理工作者学术研讨会。

1987年，周廷儒先生参加在北京师范大学举行的国际环境影响评价学术会议。

在教学生涯中，周廷儒时常强调：要把书本知识学活，让学生到大自然中去认识世界，改造世界。

1938年周廷儒在国立西南联合大学史地系，讲授《普通自然地理学》课程。1952年周廷儒进入北京师范大学地理系任教以来，教授了《地貌学》《测量学》《中国自然地理》等课程。

为了锻炼学生野外工作的能力，周廷儒还带领学生从事野外实习和考察工作。

1980年，周廷儒当选为中国科学院地学部委员（院士）。

周廷儒几十年长期从事野外考察，开创了一条研究中国新生代古地理的道路，在中国地理学发展史上作出了重要贡献。他撰写的相关论著，都揭示了第三纪、第四纪时期地理环境的面貌，为研究和发展中国新生代古地理奠定了基础。（《富阳日报》评）

周廷儒是中国现代地理学的开拓者之一、中国古地理研究的主要奠基人，对中国科学与教育事业和地理学科的巨大贡献。（北京师范大学评）

2006年9月，由原地理系81级校友捐赠的周廷儒先生纪念铜像在北京师范大学揭幕，同时纪念文集《山高水长----周廷儒院士纪念文集》出版。

为纪念周廷儒先生，继承和发扬周廷儒先生积极从事科技和教育实践，不断开拓创新，勇于攀登科学高峰的精神，激励青年学子热爱地理学与资源环境科学事业，勤奋学习，刻苦钻研，品学兼优，德智体全面发展，成为发展地理科学事业的有用人才，在2009年周廷儒先生百年诞辰纪念会上，经北京师范大学地理学与遥感科学学院、环境学院、资源学院、水科学研究院、减灾与应急管理研究院、全球变化与地球系统科学研究院以及地表过程与资源生态国家重点实验室等7家单位联合发起设立“周廷儒奖学金”。

“周廷儒奖学金”设立两个奖项，即“周廷儒优秀研究生奖”和“周廷儒优秀本科生奖”。“周廷儒奖学金”每年评选一次。奖金额度根据每年奖学金资源情况确定。奖励对象是北京师范大学地理科学学部、环境学院、水科学研究院和全球变化与地球系统科学研究院的在校全日制研究生和本科生。每位获奖者可获得奖金人民币1万元。

2019年6月，在周廷儒先生诞辰110周年和“周廷儒奖学金”设立10周年之际，为弘扬学术传统，推动学术交流，地表过程与资源生态国家重点实验室举办“周廷儒诞辰110周年、奖学金十周年纪念会暨地表过程与资源生态国家重点实验室2019年青年论坛”。