然而，徐悲鸿最为后人所熟知的当属画马。他画马多数为水墨，少数着色，亦略施淡色，突出水墨效果。所画马多为立马、奔马，而少画卧马，多画瘦骨嶙峋的战马，而很少画膘肥体壮、养尊处优的马；所有的马都没有马鞍和缓绳，它们在宽广的原野上狂奔，坚韧、奔放、骁勇、英姿飒爽，具有人格象征意义。其中，以悲壮为基调的驰骋沙场，或渴望驰骋沙场的战马，这类作品数量最多。[2]最为知名的当属《八骏图》、《春山十骏图》。然而，天不假人，原本迎来艺术创作第二个高峰期的他，58岁那年，却因脑溢血而离世。
三次尝试改良中国画
风格稳定后变化不大
谈及徐悲鸿的艺术之路，徐建融指出，20世纪的画坛，在美术界造成最大影响也最具争议性的画家，莫过于徐悲鸿，而影响与争论最集中的问题，莫过于中国画的“改良”。[3]
为何？结合着徐悲鸿自身对中国画的理解、进而融入创作，不断尝试着求变谈起。约1919年前，划为第一阶段。从这一时期的画作来看，徐悲鸿的画法基本上是采用水彩、水墨加勾线。水彩画法是以色彩和光影为主要造型手法，同时采用中国画的笔线勾勒轮廓，强化质感，这种画法也是那一时期较为常见，且也被大众所喜欢的一种中西融合画法。20世纪许多画家如方人定、李可染等，都曾采用过这种方式绘画；第二阶段，从1925年至1931年间，徐悲鸿留法后期至归国之初，主要画作集中在油画与素描上，中国画创作不多。从这时期的作品可见，画风明显发生转变，开始向中国画传统回归，属于向成熟的过渡期阶段。其代表作有《渔夫》(1926年)，该画完全采用了传统绘画方式，线条流畅，没有水彩的光影，背景亦有留白，人物形象并非写生，而是来自传统中，再看题款亦是传统方式。不过，这幅画作里则有任伯年绘画风格。徐悲鸿一生最为崇拜的人当属任伯年。而归国后，其画风里有任的影子，亦不难理解。在花鸟等动物题材上，徐悲鸿则开始向水墨大写意的方向转变。如《竹》，画中竹的构图及笔法，皆从传统中来，包括题句“一卷石，数片竹，无他志，志已足”，也与传统文人画一致。
我们不妨将这时期，称为徐回归传统的阶段。为什么这样讲呢？留学前，那种水彩加勾勒的画法，他自我发现，那种粗糙、水平尚佳，且不中不西的画法，似乎不适合自己，因此采取了“以退为进”的办法，进行改良。因此，到了1931年后，即第三阶段，徐悲鸿对中国画探索，逐渐走向成熟，其标志性的转变在于摹仿传统绘画的痕迹逐渐消失，早期的水彩画法更是被淡去，在自然融入一些西画因素外，有了自己的创新画法，其个人画风也清晰起来，并走向成熟期。[2]由于徐反复倡导描绘重大历史题材、弘扬民族精神的现实主义艺术，因而这一时期创作出了不少代表画作。观看这一时期的画作，为人们所熟知的人物画，如《九方皋》(1931年)、《船夫》(1936年)、《愚公移山》(1940年)、《田横五百士》(1940年)等。而在他的改良相对成熟后，即样式风格稳定后，就没有再大的变动，后期只是在不断地强化它，保持稳定状态。