周牧茵，1986年4月7日出生于中国安徽省，周牧茵从小学起就一直是文艺骨干，大大小小的演出，包括当地电视台的春节晚会和“五一”、“十一”晚会，都会去表演节目，唱歌跳舞什么的，中学时还是学校鼓乐队指挥。2003年周牧茵从普通高中考上北电的表演系。

2006年获得首届罗马国际电视节长篇电视剧竞赛单元最佳女主角提名。2007年，因出演《霍元甲》中的赵倩男一角而受到观众的关注，凭借该片荣获最佳新人奖。2009年在《美人心计》中饰演温婉安静的子冉皇后。2010年参演《美人天下》，扮演王霓君一角。

2011年参演宫廷魔幻电视剧《美人天下》，周牧茵饰演王霓君。2013年，主演央视八套电视剧《马永贞》，扮演柳菊池。2014年，主演民族抗日励志电视剧《冒牌英雄》，剧中担任女主角。

2015年热播的《少年四大名捕》中，周牧茵饰演四大恶人之一。