Em 1799 Smith produziu o primeiro mapa geológico em grande escala da área ao redor de Bath, Somerset. Antes, ele só sabia como desenhar a extensão vertical das rochas, mas não como exibi-las horizontalmente. Então, na Sociedade Agrícola do Condado de Somerset, ele encontrou um mapa mostrando os tipos de solo e vegetação ao redor de Bath e sua extensão geográfica. Os diferentes tipos eram coloridos. Usando esta técnica, Smith pôde desenhar um mapa geológico a partir de suas observações, mostrando os afloramentos das rochas. Ele tirou alguns tipos de rochas, cada uma com sua própria cor. Depois ele estimou os limites de cada um dos afloramentos de rocha, preenchendo-os com cores e acabou com um mapa geológico bruto.
Em 1801, ele desenhou um esboço do que viria a ser "O mapa que mudou o mundo".
Em 1815, ele publicou o primeiro mapa geológico da Grã-Bretanha. Símbolos convencionais foram usados para marcar canais, túneis, bondes e estradas, minas de carvão, minas de chumbo, cobre e estanho, juntamente com obras de sal e alumínio. Os vários tipos geológicos eram indicados por cores diferentes; os mapas eram coloridos à mão. O mapa é notavelmente semelhante aos modernos mapas geológicos da Inglaterra. Ele também publicou sua Delineação dos estratos da Inglaterra no mesmo ano. Em outro de seus livros Estratos identificados por fósseis organizados (Londres 1816-1819), ele reconheceu que os estratos continham fósseis distintos. Estes conjuntos fósseis podiam ser usados para combinar rochas entre regiões. Isto marca Smith como uma figura importante na história da estratigrafia.
Em 1817 ele desenhou uma notável seção vertical geológica de Snowdon a Londres. Infelizmente, seus mapas foram logo copiados (plagiados) e vendidos por preços mais baixos do que ele pedia. Ele se endividou e finalmente entrou em bancarrota.
Em 31 de agosto de 1819 Smith foi libertado da Prisão King's Bench em Londres, uma prisão para devedores. Ele voltou para sua casa na 15 Buckingham Street para encontrar um oficial de justiça na porta e sua casa e propriedade apreendidas. Smith novamente trabalhou como inspetor itinerante durante anos. Um de seus empregadores, Sir John Johnstone, reconheceu-o e tomou medidas para conseguir o respeito que ele merecia. Entre 1824 e 1826, ele viveu e trabalhou em Scarborough. Lá ele foi responsável pela construção do Rotunda, um museu geológico dedicado à costa de Yorkshire. A Rotunda foi reaberta como "Rotunda - O Museu de Geologia William Smith", em 9 de maio de 2008.
