從此，徐霞客在完全沒有政府資助的情況下，先後遊曆了江蘇、安徽、浙江、山東、河北、河南、山西、陝西、福建、江西、湖北、湖南、廣東、廣西、貴州、雲南等十六個省。他東到浙江的普陀山，西到雲南的騰衝，南到廣西南寧一帶，北至河北薊縣的盤山，足跡遍及大半個中國。更可貴的是，在三十多年的旅行考察中，他主要是靠徒步跋涉，連騎馬乘船都很少，還經常自己背著行李趕路。他尋訪的地方，多是荒涼的窮鄉僻壤，或是人跡罕見的邊疆地區。他不避風雨，不怕虎狼，與長風為伍，與雲霧為伴，以野果充饑，以清泉解渴。他幾次遇到生命危險，出生入死，嚐盡了旅途的艱辛。
徐霞客二十八歲那年，來到溫州攀登雁蕩山。他想起古書上說的雁蕩山頂有個大湖，就決定爬到山頂去看看。當他艱難地爬到山頂時，隻見山脊筆直，簡直無處下腳，怎麼能有湖呢？可是，徐霞客仍不肯罷休，繼續前行到一個大懸崖，路沒有了。他仔細觀察懸崖，發現下麵有個小小的平台，就用一條長長的布帶子係在懸崖頂上的一塊岩石上，然後抓住布帶子懸空而下，到了小平台上才發現下麵鬥深百丈，無法下去。他隻好抓住布帶，腳蹬懸崖，吃力地往上爬，準備爬回崖頂。爬著爬著，帶子斷了，幸好他機敏地抓住了一塊突出的岩石，不然就會掉下深淵，粉身碎骨。徐霞客把斷了的帶子結起來，又費力地向上攀援，終於爬上了崖頂。還有一次，他去黃山考察，途中遇到大雪。當地人告訴他有些地方積雪有齊腰深，看不到登山的路，無法上去。徐霞客沒有被嚇住，他拄了一根鐵杖探路，上到半山腰，山勢越來越陡。山坡背陰的地方最難攀登，路上結成堅冰，又陡又滑，腳踩上去，就滑下來。徐霞客就用鐵杖在冰上鑿坑，腳踩著坑一步一步地緩慢攀登，終於爬了上去。山上的僧人看到他都十分驚奇，因為他們被大雪困在山上已經好幾個月了。他還走過福建武夷山的三條險徑：大王峰的百丈危梯，白雲岩的千仞絕壁和接筍峰的“雞胸”、“龍脊”。在他登上大王峰時，已是日頭將落，下山尋路不得，他就用手抓住攀懸的荊棘，“亂墜而下”。他在中嶽嵩山，從太室絕頂上也是順著山峽往下懸溜下來的。徐霞客驚人的遊跡，的確可以說明他是一位千古奇人。
徐霞客在跋涉一天之後，無論多麼疲勞，無論在什麼地方住宿，他都堅持把自己考察的收獲記錄下來。他寫下的遊記有二百四十多萬字，可惜大多失散了。留下來的經過後人整理成書，就是著名的《徐霞客遊記》。這部書四十多萬字，是把科學和文學溶合在一起的一大“奇書”。
徐霞客的遊曆，並不是單純為了尋奇訪勝，更重要的是為了探索大自然的奧秘，尋找大自然的規律。如他對福建建溪和寧洋溪水流的考察，就是一例。黎嶺和馬嶺分別為建溪和寧洋溪的發源地，兩座嶺的高度大致相等，可是兩條溪水入海的流程相差很大，建溪長，而寧洋溪短。徐霞客經過考察，找出寧洋溪的水流比建溪快的結論。“程愈迫則流愈急”，也就是說路程越短，水流越急。這個地理學上的著名結論，就是由徐霞客通過實地考察得出來的。他在山脈、水道、地質和地貌等方麵的調查和研究都取得了超越前人的成就。
他對許多河流的水道源進行了探索，如廣西的左右江，湘江支流蕭、彬二水，雲南南北二盤江以及長江等等，其中以長江最為深入。浩蕩的長江流經大半個中國，它的發源地在哪兒，很長時間都是個謎。戰國時期的一部地理書《禹貢》，書中有“岷江導江”的說法，後來的書都沿用這一說。徐霞客對此產生了懷疑。他帶著這個疑問“北曆三秦，南極五嶺，西出石門金沙”，查出金沙江發源於昆侖山南麓，比岷江長一千多裏，於是斷定金沙江才是長江上源。由於當時條件的限製，徐霞客沒能找到長江的真正源頭。但他為尋找長江源頭，邁出了極為重要的一步。在他以後很長時間內也沒有人找到。直到1978年，國家派出考察隊才確認長江的正源是唐古拉山的主峰格拉丹冬的沱沱河。
徐霞客在遊曆考察過程中，曾經三次遭遇強盜，四次絕糧。如湘江遇盜，跳水脫險的事，便是發生在公元1636年他51歲時的第四次出遊中。這次出遊，他計劃考察湖南、湖北、廣西、貴州、雲南等地。出遊不久，就在湘江遇到強盜，他的一個同伴受傷，他的行李、旅費被洗劫一空，他自己也險些喪命。當時，有人勸他不如回去，並要資助他回鄉的路費，但他卻堅定地說：“我帶著一把鐵鍬來，什麼地方不可以埋我的屍骨呀！”徐霞客繼續頑強地向前走去。沒有糧食了，他就用身上帶的綢巾去換幾竹筒米；沒有旅費了，就用身上穿的夾衣、襪子、褲子去換幾個錢……重重的困難被他踩在腳下，他終於達到了自己的目的。
在世界上，從來沒有不勞而獲的東西，付出的代價愈多，收獲也就愈大。徐霞客艱苦卓絕的地理考察活動，終於結出了豐碩的科學成果。
閱讀點睛：在大半個中國的土地上，到處留下了徐霞客探詢的腳印。凡是他到過的地方，不論是山川形勢還是江河源流，他都是認真觀察。正是因為他有這樣的經曆，又有大量的第一手材料，因而才寫了下了大量的遊記。可見，不凡的經曆，不凡的成就。喜歡探索的人總能最先發現奇跡，喜歡鑽研的人總能最先獲得成功。