Но и народам монгольского и тюркского племен, живущим в пределах Российской империи, Григорий Николаевич посвятил много работ,— он изучал быт, поверья, эпос бурят Иркутской губернии и Забайкальской области, калмыков Русского Алтая, киргизов Западной Сибири, вотяков и чувашей Казанской и Вятской губерний.
Особенные заслуги экспедиций Потанина заключаются в богатстве и новизне собранных им материалов по этнографии, и в этом отношении они занимают первое место среди всех других экспедиций во Внутреннюю Азию, не только современных с ним, но и позднейших. Это обусловлено тем, что этнографические сведения, особенно народный эпос, были предметом большого внимания Потанина. С увлечением и любовью он собирал легенды, сказки и верования различных народов Азии, сопоставлял варианты однородных сюжетов у разных народов, доискиваясь их внутренней связи и единства идеи, и приходил к интересным заключениям о духовном родстве европейских и азиатских народов, в частности о единстве средневекового эпоса Европы с восточноордынским и о влиянии последнего на первый.
В его отчетах мы находим также сведения о торговле и промыслах населения исследованных стран, например о русской торговле в Монголии, о рыбном промысле на озере Зайсане и т. д. Нельзя не упомянуть также о ботанических сборах Потанина. По отзыву ботаников, наиболее полные и тщательно собранные гербарии из всех русских путешественников по Внутренней Азии доставил Григорий Николаевич; дополнением к ним служат его заметки в путевых дневниках об общем характере флоры данной местности и распространении того или другого растения. Гербарии Григорий Николаевич составлял сам при помощи жены, тогда как зоологические сборы часто велись другими членами его экспедиций. Ботанику Григорий Николаевич знал и любил больше других естественных наук и относился к собиранию растений так же ревниво и тщательно, как и к собиранию образцов народной словесности. Э. Бретшнейдер в своей известной книге «История европейских ботанических открытий в Китае» (английской) перечислил 160 новых явнобрачных растений, среди которых — три новых рода, открытых Потаниным, причем часть новинок его сборов в то время (в 1898 г.) еще не была рассмотрена, так что в настоящее время количество его открытий должно быть еще больше; многие новые виды и один род получили его имя.
Зоологические коллекции экспедиции Потанина, собранные частью им самим, частью его сотрудниками, которые не отставали от него в своем усердии, также отличаются большой полнотой, содержат много новых родов и видов и дают сведения о распространении животных.
Уже в 1886 г. Г. Н. Потанин получил от Географического общества его высшую награду — Константиновскую медаль — за экспедицию на восточную окраину Тибета и за всю его деятельность на пользу географической науки. Он состоял почетным членом, как Географического общества, так и ряда других ученых обществ, имеющих отношение к географии и этнографии.
Огромный материал по народному эпосу, собранный Потаниным у разных азиатских племен, составил два тома, его «Очерков северо-западной Монголии» и второй том путешествия на окраину Тибета. В последние годы жизни, когда он уже не мог собирать новый материал посредством путешествий, он начал обрабатывать собранное и из собирателя фольклора сделался фольклористом. Сюжеты некоторых сказок и преданий были близки друг другу, хотя записаны у разных народов, говорящих на разных языках и живущих далеко друг от друга. Потанин стал искать, причины этого и пришел к выводу, что культ Иисуса Христа, сына неба, создался не на западе, а на востоке — у народов Центральной Азии, и гораздо раньше. Он считал, что борьба с верой в Христа, верой в сказочную личность, разоблачение ее устно и письменно сделалось теперь задачей его жизни, с которой нужно торопиться, так как он уже очень стар.