運動生涯
2011年4月8日，在湖北省武漢市體育中心游泳館進行的2011年全國游泳冠軍賽第七日比賽中，由劉曉宇、趙菁、周羿霖和王施佳組成的明星六隊以4分02秒47的成績獲得女子4X100米混合泳接力冠軍。
2013年全運會100米蝶泳第四
2013年全運會200米蝶泳第四
2014年青島全國游泳冠軍賽50米，100米蝶泳第四
2014青島全國游泳冠軍賽200米蝶泳亞軍
2014年黃山游泳錦標賽200米蝶泳亞軍
2015年全國游泳冠軍賽200米蝶泳冠軍（2分08秒02）
2016年鉅派杯全國游泳冠軍賽暨里約奧運選拔賽，女子200米蝶泳決賽，周羿霖游出個人最好成績，以2分06秒56獲得冠軍。
2016年7月18日，2016年裡約熱內盧奧運會中國奧運代表團成立，周羿霖名列出征游泳隊名單。
台北時間2016年8月11日10時，里約奧運會女子200米蝶泳中獲得第五名。
2016年亞洲游泳錦標賽，11月17日晚，女子200米蝶泳，周羿霖以2分07秒40獲得冠軍。 11月18日晚，女子50米蝶泳決賽，周羿霖以26秒53獲得第三。
2017年9月1日，第十三屆全運會女子100米蝶泳決賽中，周羿霖以57.41秒獲得冠軍。 9月4日，在天津奧林匹克中心游泳跳水館進行的全運會游泳比賽女子200米蝶泳決賽中，河北選手周羿霖以2分06秒29獲得亞軍。 9月7日，全運會女子4X100米混合泳接力，由陳潔、賀贇、周羿霖、艾衍含組成的冀鄂桂陝隊以4分00秒75的成績奪得季軍。
評價
2016年鉅派杯全國游泳冠軍賽暨里約奧運選拔賽中，央視在直播比賽後點評說這是中國女子游泳的新老蝶後之爭，周羿霖最終勝出。
