Årene 1905–1908 utforsket han Persias ørkener, Tibets vestlige høyland, og Transhimalaya, som deretter en kort stund ble kalt . Han besøkte den niende Panchen Lama i klosterbyen (= eller Zhaxilhünbo) i Xigazê. Sven Hedin var den første europeer som trengte inn i Kailashregionen til den hellige innsjøen Manasarovar og det hellige fjell Kailasha, verdens midtpunkt i buddhistisk og hinduistisk mytologi. Ekspedisjonens viktigste hensikt var å lete etter kilden til elvene Indus' og Brahmaputra, og Hedin fant dem begge. Fra India reiste han med skip via Japan hjem til Stockholm.