1957年夏，由教育部派往南斯拉夫贝尔格莱德大学出席“今日的大学”国际研讨会。
《历史时期渤海湾西部海岸线的变迁》载于《地理学资料》1957年第1期。
1958年出席在呼和浩特市召开的“西北六省区治沙会议”。
当选为北京市人民委员会委员（至“文革”）。
《历史上海河流域的灌溉情况》载于《地理学资料》1958年第2期。
1959年担任主编的《中国古代地理名著选读》由科学出版社出版。
《关于古代北京的几个问题》载于《文物》1959年第9期。
任第三届全国政协委员（至第七届）。
1960年夏，赴宁夏河东沙区考察。
1961年夏，赴内蒙古乌兰布和沙漠考察。
《徐霞客》（《中国历史小丛书》之一）由中华书局出版。
担任《中国地理小丛书》主编。
《北京景物溯源散记》等10篇陆续见于《北京日报》。
1962年夏，赴内蒙古及陕西榆林地区的毛乌素沙漠考察。
《历史地理学刍议》载于《北京大学学报》自然科学版1962年第1期。
5月，《历史上的北京城》由中国青年出版社出版。
7月，主编的《中国古代地理学简史》由科学出版社出版。
9月，《步芳集》由北京出版社出版。
1963年夏，再赴内蒙古乌兰布和沙漠考察。
8月4日至9日，北京市区阴雨连绵。8日，大雨倾盆，未名湖水泛滥，石船几乎完全被淹没。南岸慈济寺门已浸入水涯。西校门外水流成河，公共汽车停驶。侯仁之关注北大校园水文变化，特拍洪水照片数篇，加注纪录，为日后防洪参考。1964年夏，再赴陕西榆林地区及毛乌素沙漠考察。
《从人类活动的遗迹探索宁夏河东沙区的变迁》载于《科学通报》1964年第3期。
1960—1964年，连续五年利用暑假期间深入沙漠，对历史时期沙漠地区自然环境的变迁和人类活动遗址进行考察研究，揭示了历史上人类活动对该地区沙漠化形成的影响规律，逐步探索出历史地理研究的新方向。然而，由于“文革”开始，沙漠历史地理的研究工作戛然中断。
出席“北京科学讨论会”，宣读论文《在所谓新航路的发现以前中国和东非之间的海上交通》，载于1964年11月《科学通报》。1965年
《历史地理学在沙漠考察中的任务》载于《地理》1965年第1期。
《乌兰布和沙漠北部的汉代垦区》（合作者俞伟超、李宝田）载于中国科学院治沙队《治沙研究》1965年11月第7号。
夏，主持完成有关北京城地下埋藏古河道的研究，被选送参加在北京举行的全国科技研究成果展览。时任北京市副市长万里在听取该研究成果汇报时，传达周恩来总理指示，用绘制不同时代地图的办法，将历史悠久的北京古城前后变迁情况表示出来。随即，嘱咐侯仁之与北京市城市规划管理局磋商，立即着手组织人力进行这项工作。其后，由于“文革”动乱，图集编纂计划停顿十余年。
9月，到北京西郊门头沟下清水村参加“社会主义教育运动”。
1966年“文化大革命”爆发，受到迫害。
在劫难中，挚友吴蔚然夫妇冒着风险到家中探望身陷逆境的侯仁之夫妇。
1969年秋，下放至北京大学设在江西鄱阳湖鲤鱼洲的干校劳动改造。
1971年秋，回北京，在校内继续劳动。年底得到通知，停止劳动。
1972年《文物》《复古》复刊，编者来家中约稿。
1973年《从红柳河上的古城废墟看毛乌素沙漠的变迁》，载于《文物》1973年第11期。《乌兰布和沙漠的考古发现和地理环境的变迁》（合作者俞伟超），载于《考古》1973年第2期。
1974年应约在邯郸市工作，经实地考察后，写出《邯郸城址的演变和城市兴衰的地理北京》。1975年应约在承德市建设局工作，写成《承德市城市发展的特点和它的改造》。
1976年应约在淄博市工作，写成《淄博市主要城镇的起源和发展》。
《从考古发现论证陕北榆林城的起源和地区开发》（合作者袁樾方），载于《文物》1976年第2期。1977年应约为中国科学院自然科学史研究所主编的《中国科技史》“城市建设”章撰“元大都城与明清北京城”，后转载于《历史地理学的理论与实践》。
与吴良镛合著《天安门广场：从宫廷广场到人民广场的演变与改造》，载于《文物》1977年第9期。1978年3月，出席全国科学大会。
6月，参加中国科学院沙漠研究综合考察队，重返西部沙漠考察，重点考察了内蒙古的居延城废墟和古居延泽，以及甘肃的汉龙勒城和阳关故址。
9月，带领研究生应约赴芜湖市参加城市规划工作，进行城市历史地理专题研究。
1979年论文《历史地理学的理论与实践》载于《北京大学学报（自然科学版）》1979年第1期。
主持绘制《北京历史地图集》的工作中断十余年后重新开始，《北京历史地图集》编辑委员会成立。
9月，《历史地理学的理论与实践》由上海人民出版社出版。
12月，参加“三北”防护林体系建设学术讨论会，作《我国西北风沙区的历史地理管窥》的学术报告。
《城市历史地理的研究与城市规划》载于《地理学报》1979年第34卷第4期。
1980年3月，应加拿大不列颠哥伦比亚大学之约，作为客座教授前往讲学；
随后，应邀访问美国匹兹堡大学，代表北京大学赠送明代北京城墙的两块古城砖，作为两校之间文化来往的纪念。北京市文物事业管理局特为北京大学准备了两块带有铭文的城砖。侯仁之将照片和拓片面交给匹兹堡大学校领导，并说明城砖铭文所示年份是明朝嘉靖三十六年（即公元1557年）。两块城砖经海运达到时，匹兹堡大学向北京大学周培源校长发致谢函。城砖陈列在匹兹堡大学图书馆东方图书部。
侯仁之夫妇专程往美国波士顿拜见恩师洪业教授，逗留数日畅叙阔别。同年12月，洪业教授去世。
随后前往华盛顿市郊看望原燕京大学教授夏仁德及夫人。次年，夏仁德教授去世。
6月，加入中国共产党。
12月，再次赴美，与雷洁琼教授应邀出席在新奥尔良举行的美国社会科学学会成立60周年大会。
《我国西北风沙区的历史地理管窥》载于中国林学会编《1979年三北防护林体系建设学术讨论会论文集》。
当选为中国科学院学部委员、院士。
《北京史话》（合作者金涛），由上海人民出版社出版，获1980年“爱国主义历史读物”优秀奖。
1981年《敦煌县南湖绿洲沙漠化蠡测——河西走廊祁连山北麓绿洲的个案调查之一》载于中国科学院兰州沙漠研究所《中国沙漠》1981年第一卷第1期。
5月，根据文化交流的协议，应邀前往加拿大维多利亚大学和多伦多大学等学校作讲演；
专程前往美国波士顿，参加哈佛大学举行的洪业教授追悼会，代表北京师友和学生致悼词。
《步芳集》由北京出版社再版。
应邀在美国芝加哥大学进行研究工作。
1981年11月至1982年2月，作为福布赖特学者，应邀到美国伊利诺依大学香槟分校地理系讲学。
1982年《历史地理学的理论与实践》由上海人民出版社再版。
《纪念作为时代先驱的地理学家徐霞客》载于《地理学报》1982年第5期。
参加北京大学校内明代米万钟勺园遗址的挖掘工作，断定挖掘出的条石修砌于勺园湖泊西岸。
1983年出任《中国地理丛书》编辑委员会主任。
《论北京旧城的改造》载于《城市规划》1983年第1期。
因汉江泛滥造成陕西安康重大水灾。侯仁之奉上级命令，前往灾区考察。
赴宁夏回族自治区中卫县中国科学院沙漠研究所沙坡头治沙站考察。
1984年1月至9月，作为路斯基金学者，应邀到美国康奈尔大学城市与区域规划学院进行北京与华盛顿在城市设计主题思想上的比较研究，并到华盛顿考察。
在此期间，于7月前往英国，由利物浦大学授予荣誉科学博士学位。当年的导师达比教授因学术成就受封为爵士（Sir Clifford Darby），早已转往剑桥大学任教，特地赶来参加仪式。达比教授并陪同前往剑桥参观，会晤李约瑟博士。侯仁之夫妇访英期间，前往慰问赖朴吾夫人。
发起组织“北京环境变迁研究会”，并撰写《环境变迁研究》发刊词。
文章《要看到建设“滨河公园”的历史意义》载于《北京日报》。
参加“历史名城与现代化建设”北京国际学术研讨会，会议论文《北京旧城城市设计的改造》载于《城市问题》丛刊1984年第6辑。
《历史上的北京城》在中国青年出版社出版第2版。
1985年《保护卢沟桥刻不容缓》一文载于《北京日报》1985年8月15日。针对全国重点文物保护单位卢沟桥所面临的危机，呼吁采取一切积极措施，解决卢沟桥不应该担负运输任务的问题。
怀念原燕京大学教授夏仁德的文章《一位患难中的良师益友》载于《夏仁德在中国》一书（世界知识出版社出版）。
被聘为国际地理联合会（LGU）及科学的历史与哲学国际协会（IUHPS）所属地理学思想史专业工作委员会常任委员。
被聘为首都发展战略顾问组顾问。
4月，在第六届全国政协第三次会议上以全国政协委员的身份与政协委员阳含熙、郑孝燮、罗哲文联合签名，提出建议我国尽早参加《世界文化和自然遗产保护公约》的书面提案，获得通过。
12月，中国成为《世界文化和自然遗产保护公约》的缔约国。5月，出席北京发展战略讨论会，作《试论北京城市规划建设的两个基本原则》专题发言。
1986年《元大都城垣遗址公园》一文载于《燕都》。
任国务院学位委员会第一届学科评议组成员。
