1999年，当选为中国工程院院士（信息与电子工程学部）。

2000年，当选为俄罗斯联邦工程科学院外籍院士。

2008年1月，在北京理工大学基础教育学院担任名誉院长。

20世纪60年代初，周立伟选定静电聚焦同心球系统的电子光学作为研究宽束电子光学突破口和切入点，由此弄清了大物面、宽电子束聚焦成像的特点和问题，如宽电子束聚焦近轴条件、电子光学横向像差定义以及透过二级近轴横向像差建立一级横向像差与三级横向像差之间的联系，等等。由这一研究出发，周立伟解决了电磁聚焦同心球系统电子光学、移像系统电子光学、倾斜型系统电子光学以及宽电子束聚焦普遍理论等一系列问题。

20世纪70年代起，周立伟参与中国夜视技术的规划论证工作，如参与制定了中国夜视技术发展的十年规划，多次率队赴英、荷、美等国考察像增强器和夜视技术。为了加速中国夜视技术的发展，在引进一代管技术，改进二代薄片管性能，发展中国第三代微光夜视与热成像技术，研究蓝延伸与红延伸光阴极以及电子轰击CCD像管上，他向有关方面提出报告和建议，并参与“七五”以来中国夜视技术一系列规划的制定工作。

20世纪80年代起，周立伟与西门纪业、艾克聪合作，提出了电磁复合聚焦阴极透镜像差理论；与倪国强合作，解决了成像系统电子光学传递函数问题；与金伟其合作，进一步研究了宽电子束聚焦像差理论；在研究中，周立伟提出用张量分析的方法研究旋转运动曲线坐标系下的电子运动，从而在更普遍的基础上建立了曲轴宽电子束聚焦与成像的新理论体系；与方二伦合作研究用微机计算设计像增强器电子光学系统，编制了较为完善的像管电子光学设计软件包。

20世纪90年代，周立伟与方二伦、张智铨合作研究用多重网格法加速场的迭代计算，并进行系统优化，研制成功了ODESI-V像管电子光学系统优化设计软件包。

据2020年4月中国工程院官网显示，周立伟著有《目标探测与识别》《宽束电子光学》等书。

据2020年4月中国工程院官网显示，周立伟获得全国科学大会奖、中国图书奖、光华科技基金一等奖、部科技进步一等奖、二等奖各两项和国家科技进步二等奖、三等奖各一项等。

截至2010年12月，周立伟已培养了18名博士生和17名硕士生。

2012年11月20日下午，周立伟在北京航空航天大学《前沿讲堂》做了题为《科学研究方法与治学谈》的学术报告。

2019年9月11日下午，由上海工程技术大学工程教育发展研究中心、高等教育研究所、学生处和团委主办的“名家论坛”在图文信息中心第二报告厅举行，周立伟院士做了题为《志存高远 求深愿达—与青年学人谈成长、成才、成功》的讲座。

20世纪80年代中期，周立伟所领导的教研室与实验室曾获得北京市教育系统先进集体称号。

1987年，以周立伟为首席学术带头人的“军用光学”（后改为“光学工程”）博士点通过评审，被评为国家重点学科。在此基础上获得了世界银行贷款支持，在光电工程系内建立了颜色科学与工程国家重点学科专业实验室。

2001年，北京理工大学“光学工程”博士点以100%的得票率复评为国家重点学科。

周立伟曾任北京理工大学校学术委员会主任、校科协主席、校基础教育学院名誉院长、国务院学位委员会学科评议组成员、全国博士后管委会专家组成员、中国光学学会副理事长等职；北京光学学会名誉理事长、建设创新型国家战略推进委员会主席团成员等职。

周立伟院士长期在宽束电子光学、光电子成像领域从事教学与科研工作，在宽束电子光学理论领域创建了自己的科学学派，所研制的像增强器电子光学系统设计软件包为中国微光夜视器件自主研制与开发开辟了道路。（中国工程院评）

一个甲子，做正直的人，当指路的师，周立伟院士在学术上频出成果，在教学上精心育人，赢得了光学界同仁们的敬重，赢得了师生们的喜爱。一步一个脚印的人生路上，留下的是爱国、奋斗、追梦的闪亮足迹。（北京理工大学新闻网评）

“您创立了您自己的学派。”（俄罗斯联邦工程科学院院长普罗霍洛夫评）

创新可分四个层次：其一，提出了一种全新的思想。其二，发现了一种论证新思想的方法。其三，找到了一些用新方法论证新思想时可以使用的新资料、新数据。其四，用一种新的风格对问题进行分析与论证。

疑问是思想的起点。一切有用的思想，都起于一个疑问；一切科学发明，实际上都起于思想上的疑惑。

“学源于思，思起于疑。”善于提出问题和抓住问题是科学家最重要的素质。

要创造敢于提出问题、不怕提错问题的学术环境和氛围。

师道尊严是我国教育界的优良传统，但过头了却成为师生之间学术交流的一道坎。

在我国，大家都习惯了导师所说的一切都是对的，导师的思想和观点是不容反驳的。这样，导师不是和研究生们平等地讨论科学问题，从而阻碍了学术的进步。