北伐，周出任贵州督办兼贵州省长，掌握贵州省的统治权，此外还担任黔军后备军总司令。1927年（民国16年）4月，周西成正式转投国民政府，任贵州省政务委员会主席。同时兼任国民革命军第25军军长。同年7月，任贵州省政府主席。8月，周介入唐继尧死后陷入混乱的云南省。在滇军胡若愚的支援下，周西成出征讨伐龙云，遭龙云军迎撃而败北，最终失败。同年12月，周出任国民革命军第9路军总指挥。此后，周西成倾向国民政府中反蒋介石的新桂系。因此，蒋介石支援亲蒋派的龙云反攻贵州。1929年（民国18年），黔军败于获得龙云支援的国