寛文13年（1673年）1月25日、第3代藩主・水野忠直の長男として江戸神田橋邸で生まれる。貞享4年（1687年）12月、従五位下・出羽守・中務少輔に叙位・任官し、江戸幕府の第5代将軍・徳川綱吉の小姓となる。正徳3年（1713年）、父の死去により家督を継いで第4代藩主となる。このとき、弟の水野忠照に蔵米2000俵を与えて分家を創設した。この分家は水野家改易後の享保10年8月に、幕府から佐久郡2000石（根々井知行所）の旗本に取り立てられた。
忠周は松本城の本丸に仏堂を築くほど信仰心が厚く、寺社政策に尽力している。ところが寺社政策以外においての藩政を顧みることなく、さらにその政策のために御用金を何度も課して領民を苦しめ、藩財政を悪化させるなどしている。享保3年（1718年）10月28日に江戸田安邸で死去。享年46。
跡を長男・忠幹が継いだ。