回师后，授任蕃汉马步军总管。七年十一月，梁军占据深、冀二州，梁将王景仁率八万人到达柏乡，镇州节度使王钅容前来告急，庄宗派周德威率领前军出井陉，驻扎在赵州。十二月，庄宗亲自出征，二十五日，进逼梁军营地，离柏乡五里路，在野河上扎营。梁军大将韩京力率领三万精兵，铠甲上都披上丝绸，金银闪烁，望去一片森然，晋军士兵害怕得变了脸色。周德威对李存璋说：“敌人结成阵势而来，看这种形势，目的不在作战，而是用兵甲炫耀一下。我军士兵突然见他们冲来，以为抵挡不住，这时如不挫败他们的锐气，我军就振作不了。”于是派李存璋对各军说“：你们看见这些敌人吗？这些汴州的英武健儿，只不过是杀猪卖酒做仆人小贩的，虚有其表，即使披上精甲，十个也当不上我们一个，足可擒获他们。”周德威亲自率精锐骑兵攻击敌军两翼，左冲右杀，反复进出。这一天，俘敌一百多，敌人渡河退走。周德威对庄宗说“：敌人骄气太盛，应该按兵不动以等待他们衰弱下去。”庄宗说：“我率领孤军，救难解困，敌军乃三镇乌合之众，应该速战速决，你想谨慎从事，我却担心这样不行。”周德威说：“镇州、定州的士兵擅长守城，对列阵野战则一向不太熟悉。我军破敌，只有依靠骑兵，平田广野，容易施展。今天逼近敌营，已让他们知道我们的虚实，这样胜负就难以确定了。”庄宗不高兴，回帐中躺下。周德威担心此事，对监军张承业说：“王想速战，用乌合之众去对付强大的敌人，可说是不量力而行。这里离敌人很近，只隔一道小河，他们如夜里用小木桥渡河，我们都将被他们俘虏了。如退兵到高阝邑，引敌人离开营地，等他们出来我们就回来，再用轻骑兵抢夺他们的粮草，不出一个月，敌人必定失败。”张承业进帐跟庄宗一讲，庄宗便放下了心。周德威找来投降的敌兵询问敌情，回答说：“王景仁下令造浮桥有好几天了。”果然不出周德威所料。二十七日，便退兵据守高阝邑。

天祐八年(911)一月二日，周德威率骑兵到柏乡挑战，在村庄之间设下埋伏，派三百骑兵逼近梁军营地。王景仁带全部人马结阵而来，周德威转战而退，梁军乘势赶来，一直追到高阝邑南边。这时步兵没有排成阵列，周德威在黄河边上用骑兵列阵抵抗。中午时，两军排好阵势，庄宗问出战时机，周德威说：“汴军气盛，可以以逸待劳制服他们，如轻易与他们决战，很难抗得住。古时行军一天不超过三十里，因为担心粮食供应不上，士兵饥饿。现在敌人从远方赶来决战，即使带了干粮，也顾不上吃。天黑之后，饥渴难忍，战事又紧迫，军心既已疲倦，必然会要求退兵。乘他们劳累，以有生兵力制服他们，纵然不能大败他们，两翼的军队也会被消灭掉。按我的筹划，应在傍晚作战。”诸位将军都同意他的看法。这时梁军用魏、博士兵为右翼，用宋、汴士兵为左翼，从下午二点到四点，阵势稍稍后退，周德威指挥大军喊道：“汴军逃跑啦！”灰尘遮天，魏人收兵渐退，庄宗和史建瑭、安金全等人乘势冲其阵营，两边夹攻，大败梁军，杀戮将尽，王景仁、李思安仅得以单身逃脱，俘获将校二百八十人。

八月，刘守光僭称大燕皇帝。十二月，庄宗派周德威率步兵骑兵三万人出飞狐，和镇州将军王德明、定州将军程严等率军讨伐他。九年一月，收复涿州，降服刺史刘知温。五月七日，刘守光派骁将单廷王圭带一万精兵出战，周德威在龙头岗与他相遇。起初，单廷王圭对身边人说“：今天活捉周阳五。”临阵以后，看见周德威，单廷王圭单枪匹马追杀周德威，快追上了，周德威侧身避开，单廷王圭稍稍后退，周德威挥木过把他打下马，活捉单廷王圭，敌军大败，斩首三千级，俘虏大将李山海等五十二人。十二日，周德威从涿州进军到良乡、大城。刘守光失去单廷王圭，从此丧失势力。周德威的军队，收复许多郡城，前来投降的人不断。十年十一月，擒获刘守光父子，平定幽州。十二月，授予周德威检校侍中、幽州卢龙等军节度使。