回国后，侯仁之首先引进现代历史地理学的理论与方法，并将其纳入近代地理学体系，为我国创立了一个新的学科。

　　北京组建都市计划委员会，侯仁之被出任副主任委员的建筑学家梁思成先生邀聘为委员。当时，梁思成正在筹划如何改造建设北京城，他请侯仁之负责海淀地区的史地考察，为在海淀附近开设首都文教区作准备，并于1950年邀聘侯仁之到清华大学建筑系讲授“市镇地理基础”一课。结合首都文教区的规划，侯仁之完成了回国后的第一篇学术论文《北京海淀附近的地形、水道与聚落》，在论文中他指出：“……海淀地区自东向西海拔骤然下降。以白颐路为界，东边的台地有着华北平原的典型特色，西边的低地则是一派江南风光……台地是最好的建筑区，低地是最好的园林区。”正是在这项研究成果的指导下，以海淀镇为中心的文化教育区开始发展起来。同时，他又结合教学向国家教育部建议，把新公布的“中国沿革地理”一课更新改造为“中国历史地理”。

　　累累硕果

　　1978年全国科学大会召开，迎来了“科学的春天”。饱受苦难的侯仁之，又得以继续进行西北沙区的考察研究。这时期，侯仁之奔波于沙区，不只调查自然地理过程，还十分注意考古文化、古城堡遗址等，取得大量第一手资料，出版了首部个人学术论文集《历史地理学的理论与实践》。其累累硕果，至今不失科学光辉。

　　随后，侯仁之又进一步深入北京历史地理的专题研究，为城市规划建设继续提供必要的参考，还组织力量于1986年完成了他计划已久的《北京历史地理图集》的编绘出版工作，并获得了北京市科技进步一等奖。

　　1984年，侯仁之赴美国康乃尔大学城市与区域规划系从事科学研究，在夫人的协助下完成了极为重要的论文《从北京到华盛顿——城市设计主题思想试探》。在该校工作期间，侯仁之了解到联合国教科文组织有一项“世界文化和自然保护公约”，其目的在于通过国际合作，更有效地保护对人类具有重大价值的文化和自然遗产，我国却尚未参加。1985年4月全国政协会议开会时，侯仁之作为政协委员正式提出提案，认为我国政府应尽早批准该公约，并同其他3位政协委员共同签名，得到我国政府批准。现在我国得以列入该公约的文化和自然遗产已有近30处，并且日益引起国际上的重视。

　　1999年10月，侯仁之获何梁何利基金年度科学与技术成就奖。获奖通告上说：“他是中国历史地理学的奠基人，从现代地理学的角度，揭示了北京城的起源、发展和历久不衰的原因，对首都城市规划、水利建设、旧城改造、古遗址保护等作出了重大贡献。”

　　这一年，对侯仁之来讲，可谓双喜临门——12月，他获美国地理学会授予的“The　George　Davidson　Medal(乔治-戴维森勋章)”。乔治-戴维森勋章是美国地理学会于1946年设立的国际地理学界权威奖项，用于奖励在太平洋及其大陆边缘地区研究方面作出杰出贡献的科学家。侯仁之是全世界获得此项国际荣誉的第6位著名科学家。2001年10月，又获得美国国家地理学会奖。