他率领中苏古生物考察队考察、发掘内蒙古等地的许多脊椎动物化石地点。探讨的范围除古脊椎动物学、生物地层学和第四纪地质学外，还涉足系统生物学、历史动物地理学、古气候学等领域，在国际古生物学界享有很高的荣誉。

他在中国始新世和古新世哺乳动物群的研究、中国象化石的研究、第四纪（特别是与人类共生的）哺乳动物群及环境变化的研究、中生代哺乳动物研究以及中国新生代陆相地层划分框架的建立及洲际对比等诸多领域取得了重要成果，为相关领域的发展奠定了坚实的基础。

他是古脊椎所五年计划和规划最主要的撰稿人，参与了国家的“一五”到“七五”计划和1956年的十二年科学规划的制定，是有关古生物学规划的执笔人之一。

他还多次主持或参与国内辞书、大事典、百科全书等有关专业词条的编写和审定工作。在古生物研究，尤其是名词、术语这些基础条件的规范方面功不可没。

学术论著

他热心科学普及和自然博物馆工作，撰写了《我国的古动物》、《动物的发展与人类的起源》和《脊椎动物进化史》等科普著作。 [1] 

他一生发表学术论著190余篇（部），主持编译专业论著4部。

主要论著

1.Chow Minchen，Mammalian Faunas and Correlation of Tertiary and Early Pleistocene of South China,Journal of the Palaeontological Society of India，Birbal Sahni Memorial Number,1958,3：123～130. [4] 

2周明镇，中国的裂齿目化石，古脊椎动物与古人类，1963，7(2)：99～104。

3周明镇，陕西蓝田中更新世哺乳动物化石，古脊椎动物与古人类，1964，8(3)：301～311。

4周明镇，河南始新世中兽科化石，古脊椎动物与古人类，1965，9(3)：286～291。

5Chow,MC,Hu Changkang,Lee Yuching,Mammalian Fossils Associated with the Hominid Skull Cap of Lantian,Shensi,Scientia Sinica,1965，14(7)：1037～1052.

6周明镇、张玉萍，中国的象化石，科学出版社，1974。

7周明镇、张玉萍、王伴月、丁素因，广东南雄古新世哺乳动物群，中国古生物志，新丙种第20号，科学出版社，1977。

8周明镇、齐陶，内蒙古四子王旗古新世哺乳类化石，古脊椎动物与古人类，1978，16(2)：77～85。

9周明镇、李传夔，“下草湾系”“巨河狸”“淮河过渡区”——订正一个历史的误解，地层学杂志，1978，2(2)：122～130。

10Chow,MC,THVRich，Shuotherium dongi,ngenand sp,a Therian with Pseudo—tribosphenic Molars from the Jurassic of Sichuan,China，Australian Mammalogy,1982，5：127～142. [4] 

科研成果奖励

获得国家自然科学奖三等奖一次，中科院自然科学奖一等奖两次和二等奖一次，中科院重大科技成果奖和全国科技大会奖多次。

荣誉表彰

1993年，他获得有“古脊椎动物学界诺贝尔奖”之称的罗美尔—辛普森奖章。 [1-2] 

1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。 [5]