Zhou chegou às oitavas de final do International Championship de 2016 com vitórias sobre Anthony McGill e Mark Joyce, mas perdeu por 6–2 para John Higgins. Ele progrediu para a mesma fase no Campeonato do Reino Unido de 2016 ao derrotar seu parceiro na Copa do Mundo Yan Bingtao por 6–5 e foi derrotado por 6–2 por Shaun Murphy. Zhou perdeu apenas dois frames em quatro partidas no Open do País de Gales de 2017 ("Welsh Open") para chegar pela primeira vez às quartas de final de um evento do ranking, mas foi derrotado por 5–0 para Scott Donaldson. Ele venceu Christopher Keogan por 10–5, Ian Preece por 10–8 e Ben Woollaston por 10–9 nas rodadas de qualificação, chegando pela primeira vez ao Campeonato Mundial. Ele enfrentou o compatriota Ding Junhui na primeira rodada e foi derrotado por 10–5. Zhou alcançou o top 32 do ranking mundial pela primeira vez no final da temporada.