同月，曹操回邺，任夏侯渊为都护将军，率徐晃与张郃驻守阳平关，以拒刘备，自己返回邺城。
建安二十三年（218年），刘备进攻汉中。四月，蜀军进至阳平关。夏侯渊、张郃、徐晃等率军阻击。
刘备派部将陈式等十余营袭击马鸣阁，企图切断曹军后方通道，被徐晃击败，蜀军自投山谷，死者甚多。
曹操听说后，非常高兴，给了徐晃指挥军队的符节，并下令说：“这一条阁道是汉中的咽喉险要之地，刘备想断绝内外联系，夺取汉中。将军这一举粉碎了刘备的计划，真是妙计中的妙计啊！”
后来，夏侯渊阵亡，曹操亲到汉中，撤出了剩余的部队。
建安二十四年（219年）六月，刘备继取汉中后，派孟达、刘封攻占汉中郡东部的房陵、上庸等地，势力有所扩展。
七月，孙权欲攻合肥，魏军大部调动淮南防备吴军。镇守荆州的蜀前将军关羽，抓住战机，留南郡太守糜芳守江陵，将军傅士仁守公安，自率主力北攻荆襄。
当时征南将军曹仁驻扎在樊城，将军吕常驻扎襄阳，左将军于禁及立义将军庞德驻扎在樊城北。
徐晃驻扎宛，协助曹仁征讨关羽。八月，大雨连下十余日，汉水暴涨，于禁七军均被洪水淹没。
关羽趁机率领水军猛攻，于禁被迫投降，庞德力战被俘杀。关羽乘胜围攻樊城，并以一部兵力包围襄阳。
此际，魏荆州刺史胡修、南乡太守傅方，均降于关羽，陆浑人孙狼等，亦杀官起兵，响应关羽，关羽声势一时“威震华夏”。
曹操认为汉献帝在许都，与贼临近，一度准备迁都，因丞相司马司马懿及曹椽蒋济劝谏而停止。
曹操采纳了司马懿利用矛盾破坏孙、刘联盟，以坐收渔翁之利的策略，派使者去见孙权。同时指令徐晃率军援救曹仁。
徐晃所部多为新兵，难以与关羽争锋，于是进至阳陵坡驻扎（樊城北），曹操派将军徐商、吕建传令：“要等到兵马集结后，一起出击。”
当时关羽前部屯偃城，徐晃佯筑长堑，示以将切断蜀军后路。
蜀军惧被围，烧营撤走，徐晃军进据偃城，两面连营，渐向围城蜀军逼近，徐晃军营距关羽所围仅三丈。
曹操使者返回洛阳，带来孙权密信，说即派兵西上袭击关羽，但请保密，以防关羽得知有备。
曹操采纳董昭意见，故意泄漏信中内容。曹操令徐晃用箭将孙权密信内容，分别射入樊城及关羽营中。
被围魏军得信后，士气倍增，防守更坚；关羽得信后，则进退两难。
此时，曹操为了解救樊城、襄阳，已率主力由洛阳进抵摩陂，并已先后派殷署、朱盖等十二营兵进至偃城，悉归徐晃指挥。
关羽被徐晃击败，当其退走营寨时，徐晃率军穷追不舍，紧随其后冲入营内。
徐晃凯旋摩陂之时，曹操亲自出营七里迎接徐晃，并设宴庆贺，慰劳徐晃。
徐晃治军严谨，令行禁止，当时诸军云集于摩陂，曹操案行诸营，不少士兵出阵围观，唯有徐晃部下军营整齐，将士驻阵不动。
建安二十五年（220年），曹操去世，曹丕即魏王位，封徐晃为右将军，进封逯乡侯。十月曹丕称帝，史称魏文帝。
徐晃被进封为杨侯，受征南将军夏侯尚所督，进攻上庸击破蜀将刘封。刘封逃回成都后，被刘备赐死。
因徐晃镇守阳平，迁封为阳平侯。后孙权派部将陈邵守襄阳，徐晃与曹仁共击陈邵，攻克了襄阳。
黄初三年（222年）九月，魏文帝曹丕率军首征东吴。
魏文帝命征东大将军曹休、前将军张辽、镇东将军臧霸出洞口，大将军曹仁出濡须，上军大将军曹真、征南大将军夏侯尚、左将军张郃、右将军徐晃围南郡。
吴建威将军吕范督五军，以舟军拒曹休等，左将军诸葛瑾、平北将军潘璋、将军杨粲救南郡，裨将军朱桓以濡须督拒曹仁。
但是，徐晃与夏侯尚等人最终未能攻克朱然驻守的江陵，只好放弃攻势而退军。
黄初七年（226年）五月，魏文帝去世，吴国乘机派左将军诸葛瑾北伐，徐晃与司马懿到襄阳抵挡诸葛瑾。徐晃因功增食邑二百，前后共计三千一百户。
太和元年（227年），徐晃去世，谥曰壮侯，子徐盖继嗣。
正始四年（243年），徐晃得享从祀于曹操庙庭。