二十八歲那年，徐霞客來到了浙江溫州的名山——雁蕩山。徐霞客記得，在古書典籍中曾經提到，雁蕩山山頂，有一個麵積廣闊的大湖。徐霞客覺得雁蕩山山勢雄奇挺拔，山頂上如何能有大湖呢？出於嚴謹的考察精神，加上古人“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的古訓，徐霞客決心親自攀登山頂。到了山頂，哪裏能看得到書中提到的大湖？徐霞客不肯罷休，仔細搜索後發現一處斷崖，他便借用衣帶係住斷崖絕壁中突出的石塊，而後向上攀岩，險些跌落懸崖。曆盡艱險後，他終於攀上崖頂，證實了雁蕩山頂並無大湖。
徐霞客勇於求證的精神，在當今社會又有幾人能夠做到？雁蕩山之行，他糾正了古書典籍中的錯誤。
中國有句古話，“五嶽歸來不看山，黃山歸來不看嶽。”五嶽名山，包攬了中國名山風景，而黃山則盡攬五嶽雄奇風光，黃山也就在徐霞客的考察範圍內。
一次，在攀登黃山時，徐霞客遇上大雪天氣，當地人好心地勸告他，山路上很多地方的積雪已經齊腰深，山路都被覆蓋住，無法攀登上去。但徐霞客完全沒放在心上，他借用一根鐵棒子探路。越接近山的半腰，山勢就越為陡峭，尤其是在山的陰麵，由於背對陽光，山路上的積雪都凝固成冰，踩在上麵又陡又滑，徐霞客便用鐵棒子在冰麵上鑿出一個個的小坑，踩著小坑上山。因為大雪封山，山上寺廟中的僧人已經被困幾個月，當他們見到徐霞客時，都非常驚訝。
武夷山，福建境內的第一山脈，要想登上武夷山，隻有三條險境：大王峰百丈危梯，白雲岩千仞絕壁，接筍峰“雞胸”、“龍脊”。徐霞客登上大王峰後，已經是月星隱淡，尋不到下山的路，膽大的徐霞客竟用手攀住懸崖上的荊棘，“亂墜而下”。
徐俠客爬了無數座山峰險脈，同時他也訪問過多條江流，甚至還為了找出長江的源頭付出實際行動。
古往今來，中國境內水資源豐富，多條長江大河浩浩蕩蕩，這些淡水資源孕育了中華文明。徐霞客對這些河道極為感興趣。他發現福建建溪和寧洋水流的發源地在黎嶺和馬嶺，並得出“程愈迫則流愈急”的結論，意思是說，水流流過的水程越短，則水流越為湍急。此外，徐霞客還考察了廣西的左右江、雲南南北的二盤江、怒江、長江等。
長江是中國最長的河流，對中華文明的起源和發展做出了巨大的貢獻。但對長江的起源，各家學派說法不一。
戰國時期的地理名著《禹貢》說道：“岷江導江”，也就是說岷江是長江的源頭。但是，徐霞客卻不讚成此種說法，他“北曆三秦，南極五嶺，西出石門金沙”，查出金沙江的發源地在昆侖山脈南麓，較之岷江還要長出一千餘裏，因此認定金沙江才是長江的上流。
由於條件的限製，徐霞客未能找到長江的真正源頭，但是徐霞客的這一偉大發現，為後人尋找出長江的源頭奠定了基礎，後來，中國探險家尋找長江起源，也都是按照徐霞客的發現進行探尋。
盜賊猖狂，貴人相助
徐霞客的遊曆充滿了驚險，曾經三次遇盜，四次斷糧。
有一次，在遊曆湘江時，突然下起了綿綿細雨，這種陰雨天氣連續多日，漫長耐心的等待後，徐霞客終於見到雲開月明。當晚，無數遊人在船上賞月，月投清江，長空如碧，江水載波浮華，一派宜人之景。就在遊客們沉迷於水月交融之景時，四周喊殺聲四起。由於當時正值明朝末年、天下大亂之際，盜賊們竄到船上來劫掠，一時之間，火光掩映、刀光劍影交錯，遊人們驚慌失措，危難關頭，徐霞客慌忙跳進湘江水中，並躲進了朋友的船艙之中。徐霞客因為見機的快，躲過一劫，但是徐霞客攜帶的行李、旅費，都被盜賊洗劫一空。
當時，徐霞客的很多朋友都勸他返鄉，有人甚至資助徐霞客返鄉資費。但徐霞客不以為意，他決定繼續遍遊山澤，他跟朋友們說道：“我帶著一把鐵鍬來，任何地方都可以埋骨！”這是徐霞客第四次出行時的經曆，當時他計劃遊曆湖南廣州、雲南貴州等地，雖然沒有旅費，他毅然頑強向前。
不久後，徐霞客麵臨斷糧的危機，他解下身上頗為名貴的衣帶，換取了一些幹糧。之後又將身上所有衣物、褲襪，全都賣了。曆盡千辛萬苦，徐霞客終於完成了此次考察計劃。