与满宠在汉津征讨关羽。后曹操在赤壁之战中为孙刘联军所败，曹操留徐晃与征南将军曹仁共守江陵，折冲将军乐进守襄阳，引军北还。同年，徐晃与曹仁在江陵共同抗击吴将周瑜的进攻。
建安十五年，徐晃随夏侯渊去太原平叛，攻克大陵，斩其首领商曜。建安十六年，以马超、韩遂为首的十部联军，聚集十余万人马，据守潼关抗曹。曹操发兵进取关中，徐晃奉命屯守汾阴，以镇抚河东。曹操至潼关后，遇到关中马超阻击，不得前进。曹操问计于徐晃，徐晃说：“您已带大兵到此，而敌人不再分兵守卫蒲阪，可知他们缺乏谋略。请给我一支精兵，渡过蒲坂津，作为大军的先导，截断敌人的后路，就可擒住他们了。”曹操至同意此举，并派徐晃、朱灵率四千精兵从蒲坂津乘虚渡过黄河。
阵地尚未建成，贼人梁兴夜间率步骑五千余人攻徐晃，徐晃将其击走，随即建立了桥头阵地。闰八月，曹军从此渡河。九月，曹操又采纳谋士贾诩的计谋，离间马超和韩遂，最终大破关中军，斩成宜、李堪等。马超、韩遂败军随后逃往凉州。
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