隋文帝去世，隋炀帝继位后，改任周法尚为云州刺史。隋炀帝巡幸榆林，周法尚前往行宫朝见隋炀帝，适逢内史令元寿向隋炀帝进言说：“汉武帝出关，旌旗连绵千里，在御营外面，请把军队分为二十四军，每天派遣一军出发，相距三十里，旗帜相望，战鼓相闻，首尾相连，千里不绝。这也是出师的盛况。”周法尚立即反驳说：“这样不行，军队连绵千里，常有山川的隔阻，突然遇到不测，队伍就会四分五裂。若中央有事，则首尾不知道，况且道路险阻漫长，难以相救。虽然有汉武帝出关兵连千里的故事，但这是招致失败的办法。”隋炀帝听后不高兴，对周法尚说：“你的意思如何？”周法尚说：“将军队列成方阵，四面向外防御，六宫以及百官家属都在方阵内，倘若发生变故，就命令受敌的方面抵抗，并从阵内派奇兵，阵外奋力攻击，以车子作壁垒，再设曲形钩阵，这与据守城池的战术原理没有什么不同。假若交战得胜，就调派骑兵追击，万一不胜，可以屯营自守，我认为这是万全之策。”隋炀帝听完觉得有道理，当即授任周法尚为左武卫将军，并赐给良马一匹，绢帛三百匹。

黔安郡的夷人向思多造反，并杀死将军鹿愿，包围太守萧造，周法尚与将军李景分路讨敌，周法尚在清江打败向思多军，斩杀三千人。部队返回后，周法尚跟随隋炀帝攻打吐谷浑，周法尚另从松州道出兵，追捕逃亡的吐谷浑兵，一直追到青海，因功受赐奴婢一百人，布帛二百段，良马七十匹，出京任敦煌太守，不久改任会宁太守。

隋炀帝发兵一百多万人攻打高丽，周法尚时任水军副总管，跟随水军总管、右翊卫大将军来护儿，率领水军由东莱海口出渤海海峡横渡黄海，从浿水进入高丽。距离平壤六十里时，与高丽军相遇，双方交战，高丽军大败，来护儿想乘胜进取平壤，周法尚阻止来护儿，请求等待各路军队到达后，一同进攻。来护儿不听，挑选精锐甲士四万人，直趋平壤城下，高丽军在外城的空寺中设伏兵，先出兵与来护儿交战，然后佯装战败，退到城中。来护儿率兵追入城内，纵兵俘获抢掠，队伍乱不成军，高丽的伏兵趁机杀出，隋军大败，伤亡惨重，来护儿仅率残兵数千逃出城外。高丽军追杀到隋军船只停泊处，多亏周法尚率军严阵以待，高丽军这才撤退，来护儿于是率军后撤，屯兵于海边，以等待北路隋军。不久，左翊卫大将军宇文述，所率的北路隋军战败撤军，周法尚与来护儿只得率领水军返回。