作为出使四国的钦差大臣，薛福成的日常公务自然是非常繁忙的。同时，他又决心要乘着中法战争后中国的国际地位有所改善的时机，积极开展外交活动，以便能“默转潜移，稍裨大局”。于是他在出使期间积极主动地为国家做了大量的工作。他代湖广总督张之洞订购并运输了湖北铁厂、织布厂的机器，与英、俄的大东、大北两电报公司进行了业务谈判，与英国交涉了英人梅生走私军火的案件，与英、法等国交涉了芜湖、南昌、丹阳、武穴等多处教案，并通过反复争辩，使英国未能吞占新疆边外向中国和英属克什米尔进贡的部落坎巨提，而是由中、英两国会同选立了它的新酋长……在这一系列的事务中，有两件事意义深远，足以载入史册。其中的一件，便是保护海外侨胞。
早在远涉重洋的赴任途中，这位早就关心华侨生活的钦差大臣，以敏锐的目光觉察了华侨问题的重要性。他了解到，在古巴、秘鲁、南洋群岛等地，华侨已不下数百万人。由于他们勤劳、俭朴，所以尽管大多数人是出卖劳力的雇工，收入十分有限，但还是能省下一些薪金来赡养祖国的亲人。他们每年汇回中国的金额，有白银2000万两，足以抵消中国对外贸易中的巨额逆差。与此同时，薛福成又注意到这些远离故乡的游子们对祖国深厚的眷恋之情。即使流寓海外已有一百多年的华侨家族，都始终不忘自己是中华民族的子孙，纪年、服装、婚丧赛祭仍旧遵守中华风俗。近些年来，在国内筹赈、筹防时，华侨中的富商又踊跃捐输巨款，以获得中国的官衔、翎顶为极大的荣幸。这些情形，使薛福成衷肠寸热！不过，更使他触目惊心的，则是侨胞们深重的苦难。在香港、西贡、新加坡、锡兰等地，他亲自闻见了侨胞们备受当地殖民政府压榨、虐待的情况；在横渡印度洋时，他又听曾任旧金山总领事的黄遵宪讲述了旅美华侨几次遭到迫害和残杀的惨状；在以后，他又进一步了解到西班牙、荷兰对华侨的凌虐更加凶残；在荷属南洋群岛，荷兰人将华工拐骗贩卖，肆意殴打，甚至迫使他们终身为奴……侨胞们的悲惨遭遇，使薛福成心潮起伏，绝难平静，不禁对尸位素餐、不能保护海外同胞的权臣们产生了强烈的不满。
薛福成认为，要使华侨少受欺凌，一个重要的办法是在华侨聚居的地区多设中国领事。一旦洋人有什么苛政，中国领事随时可以据理力争，即使不能全部废止，终究能够补救一二。可是他知道，要多设领事，不仅在国外，就是在国内都是阻力重重。那些顽固派官僚把这种护侨措施视作“勤远略”、添麻烦，就是颇有作为的外交家曾纪泽，也因经费等问题认为多设领事是无益的举动。所以，从19世纪70年代末派遣领事出国以来，到十多年后，中国在“日不落”的大英帝国还只有一个新加坡领事，就是在整个地球上，中国的领事也寥若晨星。这重重阻力，迫使薛福成把满腔的护侨热情压在心底，以等待适当的时机。
可以说是事遂人愿，机会来得非常迅速。就在1890年年初，海军提督丁汝昌率领北洋水师巡航到新加坡一带。他看到除了设有中国领事的新加坡一埠外，槟榔屿、马六甲、柔佛诸岛的华侨无不环诉备受殖民政府欺凌、剥削的惨况，并恳请中国政府添派领事，保护各岛侨民。根据丁汝昌的咨呈，总理衙门在同年七月指示薛福成，与英国商议在新加坡附近岛屿增设副领事的事宜。
这项指令正中薛福成的下怀，他立刻兴冲冲地行动起来。可是在查阅了中国与英国订立的条约后，他又深感棘手，叹息不已。过去，中国不谙海外情形，又备受列强欺诈，在与外国立约时，基本上都是只给了外国在中国设立领事的权力，却未订中国在别国设立领事的条文。而列强为了便于欺凌华侨，又总以条约为根据，阻挠中国设领护侨。正因为如此，郭嵩焘在设立新加坡领事时，与英国外交部反复辩诘，颇费周折；曾纪泽拟设香港领事时，搞得笔秃唇焦，依然未能成议。如今，不仅槟榔屿等岛需要添设副领事，而且他还打算在华侨聚居的地区逐步遍设领事，这么庞大的计划又该从哪着手呢？
薛福成召集使馆的官员们一起来商议对策。在这些官员中，有个二等参赞马格里。这个英国人在使馆任职已有十多年，外交经验颇为丰富。这时，他就建议薛福成援引《国际公法》和各国通例，照会英国外交部，声明中国有权派领事分驻英国属地。对此，英方必然无词反对。只要他们答应，则无论哪里的领事就任中国派遣了。薛福成十分赞同这个建议，就请他起草给英国外交部的照会。这份照会针对列强散布的中国不守《国际公法》，所以不能援引公法的蛮横言论，严正地指出，最近十多年来，中国已处处严守《国际公法》，并且已有20多个城市准许外国商民居住、经商，英国也在中国设立了22个领事，因此，中国完全有理由援引《国际公法》，和欧洲各国一样，派领事分驻英属各地。在递交照会后，薛福成又一再向英方声明，在这个问题上，他“不怕笔舌之烦，不持游移之见”，无论如何也要力争到底。这样，英方觉得没有拒绝的理由，同时，为了防备沙俄势力渗入英属阿富汗，英国此时正向中国要求在新疆的喀什噶尔设立领事，所以表示除澳大利亚等地情况特殊以外，原则上同意中国的要求。
在与英廷交涉的同时，薛福成给朝廷上了《通筹南洋各岛添设领事保护华民疏》。他在奏疏中指出，南洋群岛连同澳大利亚、缅甸、越南等地，需设领事的约有十余处。只要措施得当，采取任命当地正直侨商为副领事等办法，每年国家所费无多，就能有效地保护数百万侨民，使“商政日兴、民财自阜”，“慰舆情于绝远，不启华人觖望之端；收权利于无形，不开外人姗笑之渐”，益、费相较，何止十倍。他又指出，荷兰和西班牙对华工虐待最甚，所以，应由出使美、西、秘大臣与西班牙榷商在小吕宋设领事宜，然后设法在西、荷属地逐步推广，使南洋地区的广大华侨都能得到祖国的保护。
薛福成满怀激情地撰写了这份奏疏，然而朝廷的反应却并不热烈。这样，薛福成只能根据总理衙门原先的指令，在这场交涉中争取将新加坡领事改为管辖这一区域所有岛屿的总领事，同时再争取在朝廷曾经准备设领的香港添设领事。英方很快同意在新加坡改设总领事，但因为香港本是中国领土，唯恐有了中国领事，会动摇他们的殖民统治，便以中国官吏不谙西法来作推诿。对于这一借口，薛福成早有准备。他指出，中国的新加坡领事左秉隆，任职十年，十分能干，连英国外交部也称他办事妥洽。如果在香港设领，就可以把他调任。经过几番交涉，英方也不再反对了。
香港设领事有了结果，使薛福成满心欢喜。不过没高兴几天，波折就发生了。这次英方较快地同意中国的要求，暗中是要以中国同意他们为抵换条件的。随着总理衙门的一些官员坚决反对英国在喀什噶尔设立领事，英方便乘着香港总督反对中国设领香港的机会，力图推翻成议。薛福成急忙一再给总署写信，指出香港是交通咽喉，连日本、暹罗都在那里设立了领事，中国在香港设立领事，对保护商民、通缉奸宄、便利广东的政事都大有裨益。喀城则早已设有沙俄的领事，如今英国要驻员喀城，主要是为了伺察俄国的情形，对中国并无损害。不仅如此，这次同意英国在喀城设领，还可以争回两项权利：一是沙俄在喀城通商后，一再拖延，不肯纳税；而英国已答应，如能在那里通商，同意中国收税。这样就能使沙俄无词延宕，增加国家的关税收入。更重要的是，过去列强在中国派驻领事，竟不经中国同意，就随意任命。结果，外国领事在中国土地上横行霸道，中国也奈何他们不得。乘这次机会，中国可以议明，英国的喀城领事必须由中国给予准照。自此为始，又可以按照《国际公法》，声明英国的各埠领事都必须由中国发给准照，并且还能把这种办法推广到在华设立领事的各个国家。到那时，要是外国领事还像现在这样动辄要挟，蛮横无理，中国可以立即吊销准照，不予承认。这对维护我国主权的完整，实在是大有益处。
让英国在喀城设领的益处，是薛福成为了能在香港设领而推究出来的，不过他也确实言之成理。但是，腐朽的清廷对在香港设领并不重视，特别是过去为在菲律宾设领谈判了三年都没成功的侍郎张荫桓，以及顽固派官僚徐用仪等，更是妒忌薛福成的成功，胡诌什么让英国设领喀城，就是厚英薄俄，使俄生疑，而启英、俄瓜分之心。总署中也有人支持薛福成的意见，极力与他们争论，但是总理大臣奕劻之流仍像往常那样，对国家大事掉以轻心，以共同办事不能和衷共济为理由，含含混混地中止了在香港设领的交涉。
朝中一帮老朽主事，办点事太难了。薛福成愤懑不已，但他仍不灰心，决定在力所能及的范围内，尽量为海外侨胞谋取利益。
首先，薛福成继续积极保护华侨。经过他的努力，清政府在南洋群岛的槟榔屿设立了副领事，后来，通过滇缅界务、商务谈判，又确定将在仰光设立领事。同时，他随时注意驳除外国虐待华侨的苛政。英国驻华公使提出要强迫英国属地上的华侨全部加入英国籍，他就立刻加以反对；英属澳大利亚限制华工、虐待华侨，他便反复进行交涉；法国对去印度支那的华人征收人头税，他就一再辩驳，使法国外交部只得给中国抄送了新立的章程，其中规定，赴越南等地的华商在两个月内免征一切赋税。这样，临时往来越南等的华商能稍获裨益。
薛福成还积极为正在出洋的同胞安排谋生之处。当时美国、西班牙等国都在虐待或限制华工，而南美洲的墨西哥、巴西等国疆域宽广、人口稀少、土壤肥沃、气候温和，于是他发文告，引导华工前往墨西哥、巴西等国去做工，并派驻领事加以保护。
在新加坡改设总领事后，薛福成推荐二等参赞黄遵宪为第一任总领事。1892年秋，薛福成从黄遵宪的一份禀帖中发现了侨胞们的另一重痛苦。侨胞们热爱祖国，眷恋故乡，但却把归途视作畏途。偶然有人带着资财回国，国内的有些人便骂他们是逃亡的强盗，通夷的汉奸，或者诬蔑他们在偷运军火接济海盗，勾结洋匪贩卖“猪仔”。还有些人或是强夺他们的箱笼，肆意瓜分，或是拆毁他们的房屋，不许他们重新建造，或是伪造陈年的借契，讹索所谓的欠债。侨胞久居海外，回乡时孑然一身，一遭诬陷，连申诉的地方都没有。所以当他们回到海外时，无不咬牙切齿，倾诉官长胥吏的欺侮，亲族乡邻的讹索，表示宁可埋骨异域，也不愿重返故里了。倒是一些奸猾的商贩在回国时自称为英国人或荷兰人，反而能倚势挟威、胡作非为，地方官吏倒奈何他们不得。了解了这些情形后，薛福成十分震动：这一严重的弊端是怎么造成的呢？
原来，清朝前期，清廷实行了严厉的海禁：大陆上的商民片帆不准下海，海外偷渡回国的华侨也都被立即正法。雍正、乾隆年间，甚至颁布不准华侨回国的禁令。
对于这些积弊，薛福成觉得有彻底扫除的必要。晚清时期，中国人口过多，已呈较大压力，沿海居民赴海外谋生既是为生活所迫，也是一种探索生存空间的努力，值得鼓励。因此他写信给总理衙门，请朝廷革除旧禁，海外商民来去自由，回国置业，也应该与内地人民一样看待。
薛福成将他在欧洲四年所闻所思详尽地作了记录，后据此编成《出使四国日记》。
使欧期间，薛福成还参与了众多具体外交事务。光绪十八年（1892年），清政府与英国就滇缅边界划分和通商条约问题进行了多次谈判。由于薛福成援引《国际公约》，刚柔并用，英国终于同意签订《续议滇缅界务商务条款》，中国收回了滇边部分领土和权益。此外，薛福成还以《国际公法》为依据，迫使英国政府同意中国在其属境内设立领事，这样，中国政府就在南洋、缅甸等处设立领事，保护当地华侨的权益。
光绪二十年（1894年），薛福成离任回国。五月二十八日到达上海。因一路辛苦劳累，又染上流行疫病，于六月十九日深夜病逝，终年56岁。