W 1840 przeniósł się do Glinika Mariampolskiego (dziś część Gorlic). Mieszkając tam 6 lat, nie zaniedbując poezji, zajął się poważniejszymi badaniami naukowymi. Wiele miesięcy spędzał na wędrówkach po Karpatach, podczas których badał morfologię, geologię i stosunki wodne tego obszaru oraz dokonywał obserwacji meteorologicznych. W latach 1841–1844 podróżował, prowadząc badania na rozległym terenie. Przewędrował całe Karpaty od górnej Wisły po dolinę Białego Czeremoszu. Szereg wypraw odbył razem z botanikiem Hiacyntem Łobarzewskim. M. in. w 1843 r. odwiedzili źródła Wisły na Baraniej Górze, odbyli też kilka wędrówek w Karpatach Wschodnich, w tym w dorzeczach Świcy, Łomnicy i Prutu, gdzie jako Pol pierwszy znany turysta zdobył Popadię w Gorganach. Wędrował też po Pokuciu, Wołyniu, Polesiu, Wielkopolsce, Kujawach i Pomorzu Gdańskim. Jest twórcą nazwy Wisła ŚmiałaW. Nocny, Wyspa Sobieszewska, Gdańsk 2008. thumb|Sarkofag Wincentego Pola w Krypcie Zasłużonych na Skałce W czasie rzezi galicyjskiej Jakuba Szeli w 1846, uciekając z Glinika Mariampolskiego, schronił się w dworze w Polance (obecnie dzielnica Krosna) i został pobity. W pożarze dworu spłonął także cały jego dotychczasowy dorobek piśmienniczy. Podczas napadu na dwór Tytusa Trzecieskiego w Polance został ranny i porwany przez chłopów podburzonych przez zaborcę.