宋代诗人刘筠《汉武》诗曰：汉武天台切绛河，半涵非雾郁嵯峨。桑田欲看他年变，瓠子先成此日歌。夏鼎几迁空象物，秦桥未就已沉波。相如作赋徒能讽，却助飘飘逸气多。诗中借汉武故事批判宋真宗迷信祥瑞，封禅泰山，自欺欺人。作者以司马相如自喻，说自己作诗为讥，不知皇帝能否感悟。其实司马相如不但作为文学家才华横绝一世，作为政治人物的表现同样可圈可点。汉武帝用人不拘一格，而臣下有遇有不遇，亦是无可奈何之事。
司马相如献赋，得到武帝赏识，被任命为郎官。数年之后，唐蒙受命开通夜郎及僰中等西南夷之地，唐蒙在当地征发巴蜀吏卒千人，后勤补给又万余人，又以军法诛其渠帅，巴蜀之人震恐。武帝闻报，遂派相如为使者责备唐蒙，安抚百姓，司马相如作《谕巴蜀檄》，维护皇帝，指斥官吏，恩威并施，顺利完成了这次任务。
当时汉已略通夜郎，又欲通西南夷，服役者数万人，修筑道路两年还未修好，士卒死者很多，而花费钱财巨万。所以朝中公孙弘和蜀地百姓等都言其不便，而邛筰之君长听说与汉交往可多得赏赐，因此陆续请求内附。司马相如回朝复命时，汉武帝向他询问情况，司马相如就向汉武帝建议说，西南夷地区在秦时已经设置郡县，但在汉朝初年时被废除。若再次开通，于其地设置郡县，实属利大于弊。
汉武帝遂任司马相如为中郎将，持节出使。相如到达蜀郡，蜀郡太守以下官员俱出郭郊迎，县令负弩前驱，蜀人甚以为荣。卓王孙与临邛父老亦献牛酒，卓王孙又感叹自己的女儿有眼光，而后厚分资财给卓文君，使与其子所分均等。司马相如略定西夷，邛、筰、厓、冉駹、斯榆的君长都请求归附。于是拆除关隘，扩展边防，西达沫水、若水，南至牂柯，通灵关道，建孙水桥，直通邛都。司马相如还报朝廷，武帝大悦。
司马相如出使西南夷时，蜀郡长者多半认为开通西南夷无用，朝廷大臣也有不少人反对。司马相如因此作《难蜀父老》，先假借蜀郡父老之口提出反对通西南夷的观点，然后详细论述开通西南的意义。文中既概述了西汉的强盛，又赞美了武帝的功业。通过批驳蜀人的责问，陈述开疆辟土，交好夷狄的必要，告诫反对者不要目光短浅，畏惧劳苦。文章说理透彻，气势充沛，是古代政论文的代表作之一。
后来有人上书举报司马相如出使时接受贿赂，结果他又被免掉官职。在家闲居了一年多，后复被朝廷召为郎官。相如口吃而善于著书，又患消渴之疾。他同卓文君结婚后，广有资财。他虽然在朝廷任职，但不愿参与公卿们商讨国家大事，经常借口有病闲居，不慕官爵。他曾随汉武帝到长杨射猎，汉武帝喜欢亲自击杀猛兽，司马相如遂作《谏猎书》，说：“家累千金，坐不垂堂。此言虽小，可以喻大”。武帝善之。
汉武帝过宜春宫，秦二世之墓在宜春苑中，司马相如感慨而作《哀秦二世赋》，说秦二世“持身不谨兮，亡国失势。信谗不寤兮，宗庙灭绝。呜呼哀哉！操行之不得兮，坟墓芜秽而不修兮，魂无归而不食”，议论精警而感情凝重。汉武帝拜司马相如为文园令。汉武帝慕神仙修道，司马相如遂作《大人赋》以献。文章本有讽喻之意，而武帝读后大悦，“飘飘有凌云之气，似游天地之间意。”
司马相如因病免官后，家居茂陵。汉武帝对侍从说，司马相如病得很厉害，应该派人去把他写的东西都取过来。如果不这样，他死后所著的文章就散失了。朝廷派使者名所忠往茂陵，至则相如已经去世，家中无书。使者问相如的妻子，回答说，家里一直不曾有书，他虽时时有所著，而别人却时时来取，因此家中总是空空的。不过在他去世前曾写下一卷书，说如果朝廷有使者来取书，就把它献上，此外就再没有别的书了。
司马相如的遗著就是有名的《封禅书》，司马迁全录其文。另外《史记》中除本纪、世家、列传外，还有八书十表，书之第六即为《封禅书》，内容是有关封禅的事。司马相如的家人将书交给所忠，所忠又把书进献给武帝，天子异之。司马相如去世后五年，汉武帝祭祀后土。司马相如死后八年，汉武帝先祭祀中岳，然后封泰山，又至粱父禅肃然山。
司马相如还有一些其他著作，如《遗平陵侯书》、《与五公子相难》、《草木书》等，司马迁没有收录，司马迁说只收录了司马相如的作品在公卿中尤其著名者。另有《长门赋》等大约是后人伪托司马相如的作品，关于司马相如还有很多轶闻，如司马相如富贵后想纳茂陵女为妾，卓文君遂作《白头吟》等。李白有诗咏二事云：此时阿娇正骄妒，独坐长门愁日暮。但愿君恩顾妾深，岂惜黄金买词赋。相如作赋得黄金，丈夫好新多异心。一朝将聘茂陵女，文君因赠白头吟！