運動生涯
俱樂部生涯
2005年，在大分三神開始職業足球生涯，7月2日，他在J聯賽第13輪和橫濱水手的比賽中第一次代表大分三神出場。随後迅速占據主力位置，号稱日本門将位置上的希望之星，2006賽季他成為球隊的主力守門員。2009年12月，由于大分隊降級，西川周作轉會加盟廣島三箭。
2012年，廣島三箭門将下田崇退役，西川在該賽季起繼承其球隊“1号”球衣出戰。本賽季，西川出場聯賽34場，連續4年在所有聯賽比賽中代表球隊首發出場。賽季結束後，球隊取得19勝7平8負的成績，收獲隊史上首個聯賽冠軍。12月，西川首次入選日本J聯賽年度最佳陣容。
2013年，西川代表球隊出場聯賽33場，球隊僅失29球，成為該年日本J聯賽失球數最少的球隊。12月29日，日本天皇杯半決賽廣島三箭對陣FC東京，兩隊在常規比賽時間中互交白卷，進入點球大戰。點球大戰中，廣島前三個罰球即罰丢兩球，西川主罰第四球并成功命中；接下來的罰球中，西川又成功攔截對手的三個罰球，幫助球隊奇迹逆轉戰勝對手。
2014年，西川周作完全轉會至浦和紅鑽足球俱樂部。加入球隊後西川便成為球隊主力隊員。同年4月至7月，西川在聯賽第10輪至16輪的比賽中連續7場比賽零封對手，零封時間達630分鐘，刷新了日本J1聯賽連續不失球場次紀錄。7月，獲選J1聯賽月度最佳選手。12月，日本J聯賽舉行了年度頒獎禮，入選了本賽季J聯賽最佳陣容。
國家隊生涯
日本U-21、U-23國家隊主力，作為主力參加了07多哈亞運會，08年北京奧運會，現役日本國腳。
2009年10月8日，西川周作在和香港的亞洲杯外圍賽中第一次代表日本國家隊出場。
個人生活
2008年1月16日，西川與比自己年長4歲的女友福田亞美（現更名西川亞美）結婚。2012年9月8日，西川的妻子在廣島市内的醫院産下一女，西川的第二個女兒則于2014年11月11日誕生。
