从1929年下半年起，周维炯率红三十二师和红三十一师紧密配合，接连粉碎国民党军队对鄂豫边和豫东南苏区的三次“会剿”，巩固和扩大了革命根据地。
1930年4月，鄂豫边、豫东南、皖西三个地区的党组织，根据中共中央指示，组成以郭述申为书记的中共鄂豫边特别区委员会，并将红十一军改编为红一军。同年5月起，周维炯任红一军第二师、第三师师长、红四军第十一师师长，参与指挥攻克霍山、英山、光山等县城的战斗，率部参加鄂豫皖苏区第一、二次反“围剿”和蕲黄广地区作战。
1931年3月在鄂豫皖红军全歼国民党军第三十四师的双桥镇战斗中，率所部第三十三团和第十师第二十八团，迅猛插入国民党军指挥中心，使其指挥失灵，对战斗全胜起了重要作用。
艰苦紧张的战争生活，使周维炯无暇顾及家庭和个人问题。几年中他只回过一趟家。他的未婚妻多次在行军路口上等他，有一次终于等到了，周维炯满怀深情和歉意，对她说：“革命成功了，我们就成亲。”说罢，策马而去。
由于反对张国焘“左”倾冒险计划而遭诬陷。周维炯1931年10月被杀害于河南光山新集（今新县），年仅23岁。
