周心怀是教授级高级工程师，曾长期从事科研工作。他现年53岁，1996年毕业于成都理工大学，获煤田、油气地质与勘探专业硕士学位，2008年，获中国地质大学(北京)能源地质工程专业博士学位。
周心怀是“老海油人”，自1996年硕士毕业后，就进入中海油系统，供职近30年。2017年3月，周心怀履新中国海洋石油东海石油管理局总地质师，负责勘探黄海、东海等海域;2019年10月，出任中国海油勘探部总经理;2021年，再转任中海石油(中国)有限公司海南分公司总经理，中海油海南能源有限公司董事长、总经理。
2022年3月，周心怀升任中海油集团副总经理，跻身党组成员;2022年4月，兼任中国海油首席执行官，2024年3月任中国海油集团董事、总经理，至此番履新。
周心怀是海洋石油地质勘探技术专家。2023年10月30日，他获得了李四光地质科学奖野外奖。这一奖项是中国地质领域最高层次奖项。
