丁文江身上所体现的欧化，并不仅仅指他喜欢笔挺的西装革履，也不是他那讲究修饰的小胡子，更不是他对雪茄的特别偏爱，而是指他在这九年的留学生涯中，真正掌握了多种语言，能够直接与国际学术界对话，不仅留意国际学术界的前沿问题，而且他本身所从事的工作，实际上就是国际学术界的前沿问题，因为他具有现代科学家所具有的专业技能和思维方式。
现代徐霞客
1911年春夏间的归国旅途，对于年轻的地质学家丁文江来说，也是一次难得的考察机会。离开英伦三岛进入欧洲大陆后，丁文江借机遍游欧洲，特别考察了阿尔卑斯山，然后乘船取道越南回国。
5月10日，丁文江转乘火车抵云南劳开，接着或徒步，或乘船，或乘车，继续前行，在云、贵、湘等地旅行，穿越偏远的多山地带，考察地质、地貌，寻找矿产。7月底，经武汉、上海返回到家乡。
丁文江回到家乡的时间在辛亥革命爆发前的两个月，他或多或少地已感觉到国内政治的急剧变化，但他更对他的家庭的巨大变化稍感震惊。在丁文江出国留学的前一年，他的生母不幸去世，在他出国之后不久，他的父亲再婚，并为丁文江又生了三个小弟弟。
在故乡小住后，丁文江与他的新婚妻子一起前往上海南洋中学。这所学校是丁文江出国前最想去的学校，只是那时想去读书，现在则是去教书。在南洋中学，丁文江讲授地质学入门，不仅受到学生的欢迎，而且很快引起了工商部矿政司司长张轶欧的注意，急约入京。1913年初，丁文江受聘担任矿政司新成立的地质科科长。
民国初年，科学主义已在中国落地生根，但传统偏见仍在知识界高居统治地位，像地质学这种专门学问尚未受到足够的重视，中国知识界依然信奉着修齐治平的知识背景。丁文江履新之初，实可谓筚路蓝缕，白手起家，因此地质专门机构的成立，就被中国现代科学史视为中国地质学崛起、兴盛的关键性事件。
1913年6月，丁文江利用北京大学地质门停办后闲置的图书标本，以农工商部的名义办了一个地质研究班，稍后又在这个研究班的基础上创办了一个地质研究所，连续招生。首批学员不少是丁文江在南洋中学时的学生。1916年，第一批三十名学生毕业，大多留所工作，并逐渐成长为骨干力量。
在致力于人才培养的同时，丁文江更信奉“读万卷书，行万里路”的信条，反对坐而论道，主张实地考察，这是因为丁文江清楚地知道，在当时甚至连西方学校都存在缺乏第一手观察的不足之处，而中国学生对于艰苦的体育锻炼则更缺乏准备。
鉴于此，丁文江每周都要组织学生进行野外考察，他的信条是：“移步必须步行，登山必达顶峰。”要求学生在真正掌握地质学的原理和基础后，必须系统研究中国地质资料，必须亲身进行实地考察，亲手绘制地图、采集化石。
丁文江这样要求学生，而他自己更是身体力行，只要有时间有机会有经费，他就会到各地进行实地考察。1913年底，丁文江受工商部委托，沿正太线对太行山脉进行考察，并对井陉和阳泉地区的煤矿储量作了调查。翌年初回到北京，很快又受交通部委派，前往西南地区进行长达一年的矿产资源勘探。丁文江充分利用这些机会对许多地方进行测量，重新绘制地图或地质图，收集标本，并记下生动活泼的考察日记，详细记述各地风土人情、生活习惯、山水风景、自然地理以及各种各样的奇闻逸事。这是中国科学家利用现代学术训练进行野外地质调查和地质填图的开端，在现代中国学术史上具有重大的典范意义。
1915年初，丁文江结束在西南地区的考察回到北京。1916年，地质研究所改组为地质调查所，依然隶属于政府，专门从事地质学方面的研究工作。丁文江任所长，直至1921年因家庭原因辞职离开。
