所謂“滿蒙”是戰前日本中國學在習慣上廣泛使用的一個名稱，其實它是一個相當含混不清的概念，既是種族概念，又指地域範圍。一般地，滿蒙史料應該是指我國原東北地區包括滿族、蒙古族、漢族在內的一切有關民族曆史、地理方誌等的所存文獻。這些史料文獻，在日本近代中國學研究中曾經是一個熱點。這有學術上的原因，也有作為學術背景的時代政治的原因。內藤對滿蒙史料的收求在這個領域中具有開啟性地位。在前後二十年中，他多次深人奉天故宮宮殿搜覓史籍，共得滿蒙珍貴史料97種。在內藤的主持下，由其學生進行標點、解題，編印成《滿蒙叢書》，共出9大冊。
東北沈陽故宮，即今沈陽故宮博物館，是清初皇宮，清人關後稱“奉天行宮”。始建於1625年，1636年基本建成。其後，乾隆、嘉慶朝又有增建。後宮的“崇謨閣”、“敬典閣”是保存清初實錄、聖訓、玉牒的地方，包括有關清朝開國史的多種文字的曆史資料，西路的“文溯閣”是珍藏《四庫全書》最完整的七閣之一。
內藤湖南與奉天結下書緣，最初是在1902年。這是他繼1899年以後，第二次來中國訪問。在奉天喇嘛教寺廟黃寺中，內藤發現了他自稱是“東洋學上非常的寶物”一《滿文大藏經》以及其它滿洲史料。但此時內藤尚不懂滿文、蒙文，所以把《蒙文大藏經》誤識為《滿文大藏經》。事實上，此時的日本，幾乎無人懂得滿、蒙文。但此次黃寺所見，使他深感滿、蒙語知識的重要，即在北京購買了有關滿、蒙文的書籍，歸而自學。這成了他研究滿洲史的發端。
三年後的1905年，當他再次來到奉天時，對滿語、蒙語已有基本掌握，這使得他此行能在文獻上獲得重大發現：在崇謨閣發現了《滿文老檔》、《滿蒙漢三體滿洲實錄》（又名《太祖實錄戰圖》）、《滿蒙漢三體蒙古源流》、《五體清文鑒》、《漢文舊檔》等有關滿洲史的重要史籍。
內藤當即將《漢文舊檔》全部曬藍圖製版而歸。內藤又拍攝了《蒙古源流》的蒙文部分。此外，在日本軍方出麵下，強行壓價買下了黃寺收藏的明代寫本金字《蒙文大藏經》，包括此行於北塔（奉天城北郊法輪寺）新發現的《滿文大藏經》，一起帶回日本，這兩部滿、蒙文藏經，藏於東京大學，惜後於1923年的關東大地震中燒毀了。這次旅行，內藤還與《朝日新聞》的攝影記者大裏武八郎合作，拍攝了奉天、永陵方麵的重要古跡遺存，包括珍藏上述史籍的沈陽故宮各宮殿的照片共100張，每張附有內藤的解說文字，1908年輯集出版為《滿洲寫真帖》，後又於1935年出版增補版，增加了1906、1908年增拍的部分。
1906年，內藤受外務省委托調查間島問題，間島係指吉林省所轄圖們江北岸延吉、汪清、和龍、琿春一帶的朝鮮族居住區，朝鮮習慣稱此地為間島。光緒年間1882年歸屬吉林省延吉廳。清、韓之間為此地的屬權問題有紛爭。日俄戰爭後，日本掌握了朝鮮的內政、外交大權，設韓國統監府，並積極策劃侵占中國東北。外務省強行認為間島應屬於朝鮮，於1907年8月派兵進駐間島，設立軍政機構臨時派出所，實行了對間島的實際占領。內藤被委派到間島調査有兩次，一是1906年，此行主要是作文獻調査，他在韓國京城滯留了一個多月，拍攝了1881—1904年以來清韓間有關間島的往複文書一百多通，集成《間島問題調査書》五冊，交日本外務省。這些文獻的底本現存內藤家中，因未收人全集，不為一般人注意。據內藤戊申說，這些文書的內容證明了間島是中國的屬地，於日本的侵占企圖是不利的。但當時的韓國統監府還是不顧事實地下令派兵進駐了間島。第二次是1908年，間島事端已起，日本麵對清政府的反對和當地人民的抗議，不得不采取對策，於是派內藤再次往實地調査，確認對間島的殖民化是否確有價值。後內藤作成《間島問題私見》的調査報告。1909年，中日政府對間島問題進行談判交涉，簽定《間島條約》，日方不得不承認間島是中國的領土，而退出侵占地區；但允許日本在此地開埠通商，並享有領事裁判權和鐵路修築權。據稱，日方在與中國談判、簽定《間島條約》時，便主要依據了內藤的《間島問題私見》。內藤關於間島問題的態度，此前中日學者有不同的評述。這兩次調查報告書，對於厘清間島問題的曆史事實與中、日、韓三國圍繞間島問題的立場和爭端，以及準確評論內藤關於間島問題的立場、態度，無疑應該是很重要的曆史資料，值得進一步搜求、讀析，就此問題作另文論述，這裏暫且撇開這些不論。對內藤來說，兩次間島調查，都是他獲得資金和時間作滿洲學術調査、實地考察的好機會。