Ab 1948 baute Schmithüsen das Geographische Institut der TH Karlsruhe mit auf (zunächst als Lehrbeauftragter, ab 1951 als außerplanmäßiger, ab 1959 als ordentlicher Professor). 1962 übernahm er eine einjährige Gastprofessur in Auckland (Neuseeland). Danach folgte er einem Ruf auf den Lehrstuhl für Kultur- und Wirtschaftsgeographie an der Universität des Saarlands in Saarbrücken, wo er bis zu seiner Emeritierung 1977 und noch darüber hinaus lehrte. Forschte und veröffentlichte in der Nachkriegszeit vor allem über allgemeine Biogeographie, die Landschaften der Welt und ihre Vegetation sowie über die Theorie und Geschichte der Landschaftsforschung. Forschungsreisen führten ihn wiederholt nach Südamerika und auf die Kanarischen Inseln sowie nach Neuseeland, Australien, Japan und Zentralasien.