1931年5月15日,周永茂出生于浙江省宁波市镇海区。
1951年7月至1955年7月,在交通大学机床制造专业学习,毕业后获得学士学位。
1955年5月,成为中国共产党党员。
1955年9月至1956年9月,在中科院物理研究所工作。
1958年,毕业于苏联莫斯科动力学院核能进修班。
1958年9月至1971年1月,在核工业部原子能研究所担任研究室副主任。
1971年2月至1979年2月,在核工业部909基地担任设计室主任。
1979年3月至1980年3月,在中科院奥菲堆引进办公室工作。
1980年4月至1987年4月,在核工业部(原子能研究所)中国原子能科学研究院担任研究室主任、堆所副所长。
1987年4月,在中国核工业集团中国中原对外工程有限公司工作。
1995年,当选为中国工程院院士(能源与矿业工程学部)。