过雁宕山，未到顶峰，也未曾写游记。当陈函辉问到他是否到过顶峰时，他无言以对，于是决定重游，直奔顶峰而去，并写下详细游记。
陈函辉《前纪游序》还说，徐霞客“自云：‘吾行且陟昆仑出西域矣’”，可见此时徐霞客已经有了明确的西行计划。这年七月，徐霞客与黄道周一起泛舟太湖，以“孤云独往返”为韵，即席赋诗。霞客诗先成，深得黄道周赞赏。
第十五次出游。崇祯六年（1633）夏，徐霞客北上京师，七月末西行游山西五台山和恒山，然后又返回京师；再由长江直下漳州三访黄道周，未遇。有《游五台山日记》和《游恒山日记》。
徐霞客于七月二十八日离开京城，途经保定，八月初四过阜平县，初五进入山西境内，然后花了四天时间遍游南西中北四台。初八离开五台山赴恒山，初九入浑源州境，初十游龙山及悬空寺，十一日登恒山绝顶。
第十六次出游。崇祯九年（1636），年届五十的徐霞客感到自己老病将至，计划已久的西游计划再也不能迁延，毅然踏上旅途，开始了他一生中最后一次也是最壮烈的一次“万里遐征”。这次旅行，基本上是按日记程，对旅途情形作了较详细的记载。我们可以根据游记概括其主要旅游路线。
据《浙游日记》，徐霞客于崇祯九年九月十九日乘醉放舟，同行者有静闻和顾、王两位仆人。为了与徐仲昭、王孝先、王忠纫、陈函辉、陈继儒等亲友晤别并为这次远行做一些准备，取“东迂之道”，途经今属江苏省的无锡县、苏州府、昆山县及今属上海市的青浦县、佘山，然后开始真正的“西行”。二十五日由嘉善县入浙江省境内，经西塘、王江泾、乌镇、连市、新市、塘栖等地到杭州府；然后西到余杭，步行过临安县、新城县（今富阳县西境），再由水路东下，至桐庐县；再往南转溯富春江，经严州府（今建德县）、兰溪县、金华府，再往西经龙游县、衢州府，十月十六日抵达与江西搭界的常山县。同行的王二于十月初五逃走。
据《江右游日记》，徐霞客于崇祯九年十月十七日进入江西玉山县，往西经广信府（今上饶市）及铅山、弋阳、贵溪、金溪等县，至建昌府（今南城县），游新城（今黎川县）、南丰县后，又从建昌府出发，往西经宜黄、乐安、永丰、吉水等县到吉安府，再西经永新县，于崇祯十年正月初十进入湖南境内。在江西境内，徐霞客沿途游览了叫岩、龟峰、龙虎山、上清街、麻姑山、仙岩、石蛩、青原寺、梅田洞等名胜，并登临会仙峰、军峰山、武功山顶峰，遍游武功山附近香炉峰、石城洞、石门寺诸名胜。
据《楚游日记》，崇祯十年正月初十，徐霞客由界头岭进入湖南境内，十一日经茶陵州、攸县、衡山县到衡州府（今衡阳市）；又经祁阳县、永州府（今零陵县）、道州（今道县）、江华县、蓝山县、临武县、宜章县、郴州、永兴县、耒阳县，在湘南游历一圈之后，回到衡州府，再西溯湘江，于闰四月初七日进入广西。
据《粤西游日记一》，崇祯十年闰四月初八日至六月十一日，徐霞客主要在广西东北部游览。闰四月初八日从黄沙铺向西南行，途经全州、兴安县，游柳山和湘山寺，登金宝鼎，探湘江源，考察灵渠运河和严关，二十八日至桂林。在桂林山水之间徜徉近一个半月，遍游桂林四周胜景如虞山、叠彩山、伏波山、七星岩、隐山、雉岩、南溪山、崖头山、荷叶山、刘岩山、象鼻山、穿山、龙隐岩、屏风岩、中隐山、侯山、牛角岩、狮子岩等等，其中，七星岩和雉山分别上过两次和三次。不仅如此，还往东北攀登桂林最高峰尧山，过靖江王墓群；往东南畅游漓江水，考察阳朔附近的龙洞、来仙洞、读书岩、白鹤山，登富教山。只有独秀峰处王城禁地，徐霞客多次要求攀登而未能如愿，成为终身遗憾。六月初十日，徐霞客离开桂林，沿途游琴潭岩、荔枝岩、牛洞、上岩等，十一又一路游览，来到永福县境内的苏桥，“遂与桂山别”。据《粤西游日），崇祯十年六月十二日至九月二十一日，徐霞客主要在广西北部及东南部游览。这段时间，经永福县、洛容县至柳州府又往北经柳城县至融县（今融水苗族自治县）。然后返柳州，继续南下，过象州及武宣县，到浔州府（今桂平县）再往东南方向的郁林州、北流县、容县游览一圈，回到浔州府。再取水路经贵县、横州、永淳县（今横县西境），月二十三日抵南宁府。此后一段时间皆在南宁府，但游记散佚，仅存九月初九登罗秀山一则。在这一地区游览的主要名胜有：立鱼山、柳侯庙、真仙岩以及勾漏、白石、都峤三山。
据《粤西游日记三》，崇祯十年九月二十二日至十二月初十，徐霞客主要游览广西西南部。九月二十二日从南宁乘舟，取道左江经新宁舟（今扶绥县）达太平府（今崇左县），往西北经太平、安平、恩城、龙英（今龙茗）、下雷、镇远等州，又经都结州（今隆安县西境）、隆安县，沿右江西岸，于十二月初十日回到南宁。沿途游览的主要景点有犀牛洞、碧云洞、白云洞、观音岩、龙井、壶关、飘岩、百感岩诸洞等等。
据《粤西游日记四》，崇祯十年十二月十一日至十八日，徐霞客为了带走朋友静闻的骸骨，带病在南宁府与恶僧交涉，十九日离开南宁，北出昆仑关，经南丹卫治三里城（今上林县境），抵庆远府（今宜山县），转往西北，经河池州（今河池县）、南丹州（今南丹县），于崇祯十一年三月二十七日出广西。在三里城停留五十天，遍游韦龟岩、独山岩、小独山、青狮岩、白崖堡岩洞、琴水岩、佛子岭等名胜；在庆远府停留二十三天，遍游会仙山诸洞、龙隐岩、九龙洞、三门岩、观岩，登多灵山。经河池州游狮子洞、北山。
据《黔游日记一》，徐霞客于崇祯十一年三月二十七日出广西，进入贵州下司，往北经独山州（今独山县）、都匀府（今都匀市）、麻哈州（今麻江县）、平越卫（今福清县）；转西经新天卫（今贵定县）、龙里卫（今龙里县）、贵阳府（今贵阳市），然后绕道广顺州游白云山，过平坝卫（今平坝县），再西经安顺府（今安顺市）、镇宁州（今镇宁布依族苗族自治县）、关索岭守御所（今关岭布依族苗族自治县），四月二十四日抵北盘江东侧的永宁。沿途主要游览的名胜有：杨宝山、古佛洞、白云山、双明洞、白水河等，白水河瀑布即今黄果树瀑布，为我国最大的瀑布。
据《黔游日记二》，徐霞客于崇祯十一年四月二十五日过盘江桥，往西经安南卫（今晴隆县）、新兴所（今普安县）和普安州（今盘县特区），五月初九到达贵州最后一站亦字孔驿。沿途主要游览了北盘江上
的铁索桥、晴隆威山的三明洞、普安的观音洞、盘县特区的碧云洞和丹霞山，还考察了南北盘江的源流。
《滇游日记一》为徐霞客由黔入滇之后最初八十七天的游记，于清顺治二年（1645）的变乱之中毁于火。这一段游踪，可从《徐霞客游记》其他部分透露的信息作大致的概括：崇祯十一年五月初十日由滇南胜境关入云南，过平夷卫（今富源县）、交水（今曲靖市西平镇），然后往南沿南盘江以船行为主，抵曲靖府、越州卫（今曲靖市越州）和陆凉州（今陆良县），沿途沐石堡温泉，游览陆凉西部的石门（今乃古石林）胜景，再经嵩明州（今嵩明县）南部的杨林，抵云南省城（今昆明市）。在昆明游太华山，写《游太华山记》和《滇中花木记》；然后从滇池东岸往南，经呈贡、晋宁、江川等州县，至通海县有秀山，再南达临安府（今建水县），考察泸江源。七月十五日在石屏；八月初一日游颜洞，写《游颜洞记》。继续往东到阿迷州（今开远市），转北经弥勒州达广西府（今泸西县），途中写《随笔二则》。为了体例的整齐，现在一般将上述四篇文章作为《滇游日记一》。
据《滇游日记二》，崇祯十一年八月初七日，徐霞客在广西府（今泸西县），考察南盘江；然后往东北经师宗州（今师宗县）、罗平州（今罗平县），到贵州的黄草坝（今贵州兴义市）；八月二十九日复入云南。
据《滇游日记三》，崇祯九月初一日，徐霞客从云南东界今富源县的笔冲起程，途经亦左县（今曲靖市西平镇）、寻甸府（今寻甸县）、嵩明州（今嵩明县），二十九日达昆明东北郊的三家村。这次横穿滇东，为了尽量不与原来走过的路重复，多取间道小径或人迹罕至的山区，沿途洗沐了石堡温泉，游览了东山寺、宗镜寺、法界寺、翠峰山寺。还考察了车湖、嘉丽泽等高原湖泊及滇池主要水源——盘龙江源，写成《盘江考》。
据《滇游日记四》，崇祯十一年十月初一日，徐霞客第二次来到昆明，结交了唐大来、吴方生、阮仁吾、唐玄鹤、张调治、张石夫、周恭先、金公趾、马云客、阮玉湾、阮穆声等一批滇中名士。在昆明，环游滇池一周。从南郊南坝乘船，横渡滇池，到安江上岸，绕经晋宁、昆阳、安宁等州，取道草海湖堤，从西郊夏家窑和土堆回城，沿途游览的主要景点有：白鱼口、天女城、金沙寺、石将军、牛恋石、龙王堂、石城、安宁温泉、曹溪寺、进耳寺、棋盘山等；滇池之外还游览了西北郊的筇竹寺、海源寺上洞和中洞、妙高寺、沙朗天生桥、富民河上洞等。十一月十一日抵达武定府（今武定县），此后缺十九天的日记。季梦良整理游记时曾询问当日随徐霞客同行的仆人，得知徐霞客曾在武定留憩数日，遍阅武定诸名胜。后至元谋县，登雷应山，见活佛，为作碑记，穷金沙江。然后出官庄，经大姚县、姚安府、姚州而达鸡足山。
据《滇游日记五》，因同行的顾行病弱，徐霞客十二月初在元谋县官庄茶房滞留数天，初六起程，往西经大舌甸、水井屯、仓屯桥等村到大姚县；再往南经龙冈卫到姚安府；再往西南经弥兴、普溯、云南驿到洱海卫（今祥云县）；转往北经宾阱的宾居、州城附近及牛井，二十二日到达鸡足山。途中在大姚游妙峰山德云寺，作《宿妙峰山》，诗云：“路织千山积翠连，穷边欲尽到天边”；在姚安游览活佛寺、清莲庵；在祥云游览水目山、清华洞、九鼎山；并登鸡足山绝顶观日出。除夕夜，住在万山深处的僧房，凭窗看熠熠星光下朝山进香者彻夜荧然不绝的火光，徐霞客感叹：“此一宵胜人间千百宵！”
据《滇游日记六》，崇祯十二年正月，徐霞客遍游鸡足山上诸胜景，考察山形地貌，搜寻清泉、悬瀑、陡崖、奇树、静室，了解诸寺渊源，抄录碑刻，寻访遗迹。还记载了正月十五观灯、人工喷泉、架桥渡水等活动以及僧侣们的日常生活情形。正月二十二日应木增的邀请离开鸡足山赴丽江。途经中所屯、北衙、西邑、松桧、辛屯、冯密等地，从南往北，穿过鹤庆府，沿途游览腰龙洞、鸡鸣寺等名胜；再往北经七和，过邱塘关，二十五日抵达丽江府，二十九日在解脱林受到木增的隆重迎接。
据《滇游日记七》，崇祯十二年二月最初的十天，徐霞客受到木增的盛情款待，他为木增整理编校文稿，为其《山中逸趣集》写跋，并辅导木增儿子的学习。二月十一日离开丽江南下，经鹤庆，游青玄洞及鹤庆的龙潭群；再往西经汝南哨、山塍塘，十四日抵剑川州，遍游金华山上的土主庙、天王石、玉皇阁、三清阁、玉虚亭、崖门诸胜；十八日抵浪穹县（今洱源县），游茈碧湖、九台温泉及佛光寨，直至月终。
据《滇游日记八》，崇祯十二年三月初，徐霞客到浪穹县南部的凤羽坝子停留七日，登鸟吊山，游清源洞，欣赏白族的种种风俗人情。初九离开浪穹，往南经邓川州（今洱源县南部）赴大理府，沿途游览欣赏普陀崆温泉、邓川西湖、油鱼洞、蝴蝶泉、“十里香”奇树、古佛洞、清碧溪及大理石等等；三月二十日离开大理，过下关，往西经漾濞街、永平县，途中攀登苍山西坡的石门，登宝台山，考察澜沧江铁索桥及炉塘的红铜矿；二十八日抵平坡，进入永昌府（今保山市）。
据《滇游日记九》，崇祯十二年四月初十，徐霞客离开永昌府西行，途经怒江、高黎贡山、龙川江桥，十三日抵腾越州城；后来经顺江、固栋、南香甸、界头、瓦滇、曲石等游腾越北境。腾冲是徐霞客一生游历最西的地方。
据《滇游日记十》，崇祯十二年五月，徐霞客主要游览腾冲南境，途经绮罗、团山、杨广哨、半个山等地，最南至马鹿塘一带，游览范围达今德宏傣族景颇族自治州梁河县境。十九日离开腾越州东返，六月份都在滇西重镇永昌，遍游附近胜景。在整个《徐霞客游记》中，有关永昌的记载最多。据《滇游日记十一》，崇祯十二年七月，徐霞客游历了一般人很难涉足的永昌西北境，经虎坡、大寨、松坡、蛮边、北冲、清水关等处，游览了水帘洞瀑布，并登上高黎贡山东坡的石城。二十九日离开永昌南行。关于永昌，除了《徐霞客游记》之外，还有《永昌志略》和《近滕诸彝说略》等专文。
据《滇游日记十二》，崇祯十二年八月初一日，徐霞客从小猎彝起行，往东南经枯柯新街、右甸（今昌宁县）、锡铅、顺宁府（今凤庆县）、鹿塘达云州（今云县），再回顺宁府，往北过澜沧江和黑惠江进入蒙化府（今巍山彝族回族自治县）；转东过龙庆关到迷渡（今弥渡县），再往东转北，经过洱海卫（今祥云县）、荞甸、宾川州，于二十二日回鸡足山。
据《滇游日记十三》，崇祯十二年八月二十三日至九月十四日，徐霞客在鸡足山一边治病，一边搜集资料，考察地形，并继续游览水帘洞瀑布、山脊灵泉、崖半洞穴等地；九月十五日以后，受木增邀请，修撰《鸡山志》。现存日记至九月十四日止，《鸡山志》留存至今的只有《鸡山志目》和《鸡山志略》一、二。另有《丽江纪略》、《法王缘起》和《溯江纪源》（又名《江源考》），当写于此时或稍后。徐霞客在鸡足山赠妙行诗两首的原件现存云南省博物馆，是徐霞客流传至今的唯一手迹。崇祯十三年正月，徐霞客已“两足俱废”、心力交瘁，木增派人护送他东归。