，在六次会谈中使契丹未占到便宜。回国后修撰成《使契丹图抄》一书。

沈括在三司使任上因上疏详述新法弊端，被弹劾罢免三司使，出任宣州知州等职。到延州后，他奖励百姓子弟骑马射箭，挑选精兵补充中军，其手下官兵讨伐西夏有战功，他被授龙图阁学士。他还妥善处理了京城禁军与地方军赏赐不均、士兵溃散等问题。

元丰五年，沈括指挥收复多寨，因守边有功升迁。但部将徐禧修建永乐城时不听其建议，城陷兵败，沈括被问责贬为均州团练副使等。元祐西年，因编撰《天下州县图》完成有功，他的自由迁徙禁令解除，前往润州修筑梦溪园，著述《梦溪笔谈》，八年后去世。