Зимой 1867 возвратился из Парижа в Петербург, был определен на службу в чине прапорщика к туркестанскому генерал-губернатору и командующему туркестанским военным округом К. П. Кауфману. Переехал в Ташкент. В 1867–1868 совершил первое путешествие в Туркестан, принял участие в обороне Самаркандской крепости, за что был награжден Георгиевским крестом 4-й степени. В 1868–1870 предпринял вторую поездку в Туркестан.

В начале 1871 поселился в Мюнхене, где работал над картинами по этюдам и зарисовкам, привезенным из Туркестана. В 1873 представил их на персональной выставке в Лондоне, годом позже — в Петербурге и Москве.

В 1874–1876 путешествовал по Индии.

В 1874 был удостоен звания профессора ИАХ, но публично отказался от него, будучи убежден во вредности «всех чинов и отличий в искусстве». С 1876 жил в Париже.

Во время русско-турецкой войны 1877–1878 находился при действующей армии, причислен к составу адъютантов главнокомандующего Дунайской армией. Участвовал в боевых действиях в Плевне, на Шипкинском перевале, в Адрианополе. Был тяжело ранен. В 1878–1880 создал так называемую Балканскую серию картин, которая была показана на персональных выставках в Париже (1879–1880), Петербурге (1880), Берлине, Гамбурге, Дрездене, Дюссельдорфе и Брюсселе (все — 1882).

В 1882–1883 предпринял вторую поездку в Индию, в 1883–1884 путешествовал по Сирии и Палестине. По мотивам поездок создал Палестинский (1883–1884) и Гималайский (1885–1886) циклы картин.

Устроил выставки своих работ в Вене (1885), Будапеште, Берлине, Франкфурте-на-Майне, Праге, Лейпциге, Кенигсберге, (все — 1886), Амстердаме, Стокгольме, Копенгагене, Лондоне, Ливерпуле (все — 1888) и других городах Европы.

В 1888 побывал в Ярославле, Ростове, Костроме, Макарьеве, где выполнил серию этюдов с изображением архитектурных памятников и серию портретов «незамечательных русских людей».

В 1888–1891 организовал персональные выставки в Нью-Йорке, Чикаго, Филадельфии, Сент-Луисе, Бостоне.

В 1891 переехал в Москву. Летом 1894 путешествовал по Северной Двине, посетил Соловецкий монастырь. В 1891–1900 работал над циклом «1812 год». В 1901 ездил на Филиппины, в 1901 — на Кубу и в США, в 1903 — в Японию. В 1901 был выдвинут на соискание Нобелевской премии мира.

В начале 1904 после начала Русско-японской войны уехал в действующую армию на Дальний Восток. Трагически погиб при взрыве броненосца «Петропавловск» вблизи Порт-Артура. Мемориальная выставка Верещагина состоялась в 1904 в Москве. Ретроспективные выставки творчества мастера прошли в 1935, 1989, 1992 в Москве, в 1941, 1955 — в Киеве, в 1958 — в Ленинграде, в 1962, 1964, 1992 — в Николаеве и других городах.

Автор многочисленных литературных и публицистических трудов.

Василий Васильевич Верещагин — один из наиболее значительных мастеров русского искусства второй половины XIX столетия, крупнейший живописец-баталист. Перед своим творчеством ставил не столько художественные, сколько общественные задачи. Будучи непосредственным участником нескольких военных кампаний, он выступал против жестокости войны, изображая ее ужасы с предельным натурализмом и бесстрастием. Произведения объединял в циклы, по принципу фоторепортажа.

Другое направление деятельности Верещагина — работы этнографического характера, выполненные по мотивам многочисленных путешествий в Малую и Среднюю Азию, на Дальний Восток. Для его манеры характерны тщательность исполнения, внимание к деталям, что придает многим картинам и этюдам художника ценность документальных свидетельств.

Творческое наследие художника чрезвычайно велико. Произведения Верещагина находятся во многих музейных и частных собраниях, в том числе в Государственной Третьяковской галерее, Государственном Русском музее, Государственном Историческом музее, Киевском музее русского искусства, Николаевском художественном музее им. В. В. Верещагина и других.