建安十三年七月，曹操在統一北方後，親統大軍十餘萬南征荊州，欲吞並江南、統一天下。徐晃隨曹操出征，進攻中廬、臨沮、宜城等地，又與滿寵在漢津征討關羽。後曹操在赤壁之戰中為孫劉聯軍所敗，曹操留徐晃與征南將軍曹仁共守江陵，折衝將軍樂進守襄陽，引軍北還。同年，徐晃與曹仁在江陵共同抗擊吳將周瑜的進攻。
建安十五年，徐晃隨夏侯淵去太原平叛，攻克大陵，斬其首領商曜。建安十六年，以馬超、韓遂為首的十部聯軍，聚集十餘萬人馬，據守潼關抗曹。曹操發兵進取關中，徐晃奉命屯守汾陰，以鎮撫河東。曹操至潼關後，遇到關中馬超阻擊，不得前進。曹操問計於徐晃，徐晃說：“您已帶大兵到此，而敵人不再分兵守衛蒲阪，可知他們缺乏謀略。請給我一支精兵，渡過蒲阪津，作為大軍的先導，截斷敵人的後路，就可擒住他們了。”曹操至同意此舉，並派徐晃、朱靈率四千精兵從蒲阪津乘虛渡過黃河。
陣地尚未建成，賊人梁興夜間率步騎五千餘人攻徐晃，徐晃將其擊走，隨即建立了橋頭陣地。閏八月，曹軍從此渡河。九月，曹操又采納謀士賈詡的計謀，離間馬超和韓遂，最終大破關中軍，斬成宜、李堪等。馬超、韓遂敗軍隨後逃往涼州。
建安十七年，曹操派徐晃與夏侯淵平定隃麋、汧諸氐，在安定會師。曹操還鄴後，又派徐晃與夏侯淵平定鄜縣、夏陽餘賊，斬殺梁興，降三千餘戶。
建安二十年七月，徐晃隨曹操征討張魯，徐晃因功升為平寇將軍。不久，解將軍張順之圍，擊陳福等三十餘屯，皆破之。同月，曹操回鄴，任夏侯淵為都護將軍，率徐晃與張郃駐守陽平關以拒劉備。建安二十三年，劉備進攻漢中，四月，蜀軍進至陽平關。夏侯淵、張郃、徐晃等率軍阻擊。劉備派部將陳式等十餘營襲擊馬鳴閣，企圖切斷曹軍後方通道，被徐晃擊敗，蜀軍自投山穀，死者甚多。曹操聽說後，非常高興，給了徐晃指揮軍隊的符節，並下令說：“這一條閣道是漢中的咽喉險要之地，劉備想斷絕內外聯係，奪取漢中。將軍這一舉粉碎了劉備的計劃，真是妙計中的妙計啊！”後來，夏侯淵陣亡，曹操親到漢中，撤出了剩餘的部隊。
建安二十四年六月，劉備繼取漢中後，派孟達、劉封攻占漢中郡東部的房陵、上庸等地，勢力有所擴展。七月，孫權欲攻合肥，魏軍大部調動到淮南防備吳軍。鎮守荊州的蜀前將軍關羽，抓住戰機，留南郡太守糜芳守江陵，將軍傅士仁守公安，自率主力北攻荊襄。
當時，征南將軍曹仁駐紮在樊城，將軍呂常駐紮襄陽，左將軍於禁及立義將軍龐德駐紮在樊城北。徐晃駐紮在宛城，協助曹仁征討關羽。八月，大雨，漢水暴漲，於禁七軍均被水淹，在關羽水軍猛攻下，於禁被迫投降，龐德力戰被俘殺。關羽乘勝圍攻樊城，並以一部兵力包圍襄陽。此際，魏荊州刺史胡修、南鄉太守傅方，均降於關羽，陸渾人孫狼等，亦殺官起兵，響應關羽，關羽聲勢一時“威震華夏”。
曹操認為漢獻帝在許都，與賊臨近，一度準備遷都，因丞相司馬懿及曹椽蔣濟勸諫而停止。曹操采納了司馬懿利用矛盾破壞孫、劉聯盟，以坐收漁翁之利的策略，派使者去見孫權。同時指令徐晃率軍援救曹仁。徐晃所部多為新兵，難以與關羽爭鋒，於是進至陽陵坡駐紮，曹操派將軍徐商、呂建傳令：“要等到兵馬集結後，一起出擊。”當時關羽前部屯偃城，徐晃佯築長塹，示以將切斷蜀軍後路。蜀軍懼被圍，燒營撤走，徐晃軍進據偃城，兩麵連營，漸向圍城蜀軍逼近，徐晃軍營距關羽所圍僅三丈。
曹操使者返回洛陽，帶來孫權密信，說即派兵西上襲擊關羽，但請保密，以防關羽得知有備。曹操采納董昭意見，故意泄漏信中內容。曹操令徐晃用箭將孫權密信內容，分別射入樊城及關羽營中。被圍魏軍得信後，士氣倍增，防守更堅；關羽得信後，則進退兩難。