В отчете Григория Николаевича, составляющем 2 большие тома под заглавием «Тангутско-тибетская окраина Китая и Центральная Монголия», помещены путевые дневники, веденные с той же полнотой, как и во время монгольских путешествий, но рядом с ними также общие очерки посещенных стран и народов, отсутствовавшие в отчете о Монголии, иллюстрированные снимками местностей, зданий и туземцев. Второй том содержит сказки, легенды, исторические предания и т. п. разных народов и наречия широнголов, шира-ёгуров, хара-ёгуров и саларов – монгольских племен, живущих вперемежку с тангутами и китайцами в Нань-Шане и на окраине Тибета.

По возвращении из этого путешествия Потанин поселился в Иркутске, где занимался составлением указанного отчета, но, кроме того, принял живое участие в деятельности Восточно-Сибирского отдела Географического Общества, сделался его правителем дел, организовал вместе со священником Подгорбунским выставку принадлежностей буддийского культа, впервые познакомившую горожан с внешней стороной буддизма. Он же явился инициатором и организатором исследования быта и собирания народного эпоса бурят Иркутской губ. и Забайкальской обл., как шаманистов, так и ламаитов, произведенного местными силами. Под редакцией Григория Николаевича вышли первые тома трудов этнографической секции Отдела, и деятельность как этой секции, так и всего отдела заметно оживилась.

Но в 1891 г. Потанин отправился в Петербург печатать свой отчет и готовиться к новому путешествию. Его опять потянуло в глубь Азии, в неисследованные страны, к незнакомым народам. Это путешествие на средства Географического Общества и сибирского золотопромышленника И. М. Сибирякова началось осенью 1892 г. Кроме Григория Николаевича и его жены, в нем приняли участие зоолог Березовский, выехавший в Южный Китай годом раньше, коллектор Кошкаров, переводчик Рабданов и, в качестве геолога, нижеподписавшийся, который должен был связать своими маршрутами район работ Потанина в Сычуани и Восточном Тибете с районом исследований экспедиции Роборовского и Козлова, бывших спутников Пржевальского, отправлявшейся годом позже в Нань-Шань и Северный Тибет.

В октябре Григорий Николаевич с своими спутниками прибыл в Кяхту, пересек Восточную Монголию по китайскому почтовому тракту Урга-Сайр-усу-Калган, из Пекина направился через Северный Китай и Цин-лин-шань в провинцию Сычуань и на восточную окраину Тибета, где экспедиция занялась более подробными исследованиями; более продолжительные стоянки были в г. Тарсандо и в г. Ли-фаньфу. В последнем А. В. Потанина тяжело заболела; в августе 1893 г. у нее повторился припадок паралича, бывший уже в Тарсандо в легкой форме. Поэтому Григорий Николаевич поспешил увезти больную в такое место, где можно было найти европейскую врачебную помощь, сначала в носилках, затем в лодке вниз по р. Цзя-лин-цзян, но не доезжая г. Чун-цзин на Ян-цзе-кианге, где жили английские миссионеры и врач, больная скончалась 19 сентября. Григорий Николаевич, совершенно убитый горем, не был в состоянии продолжать научную работу; он повез тело жены через Шанхай в Пекин и отправил его в Кяхту, а сам вернулся в Россию. Из членов экспедиции только Березовский и геолог продолжали свои исследования.

Вследствие болезни главной помощницы Потанина и ее смерти результаты этого путешествия, продолжавшегося в Сычуани и на окраине Тибета только несколько месяцев, далеко не так значительны, как предыдущие, и ограничиваются (если не говорить о работах зоолога и геолога) небольшим отчетом, напечатанным в «Известиях Географического Общества» в 1899 г., содержащим путевые дневники, и естественно-историческими коллекциями; в дневниках имеются описания буддийских монастырей и этнографические данные.