这种厚重的青绿敷染法在卷轴画中并不多见，《烟江叠嶂图》《湖庄清夏图》《万松金阙图》都强调颜色和墨的融合（图9、10），颜色相对稀薄。《千里江山图》石青石绿厚重平涂的设色法应是受到了唐人画法的影响，对于北宋晚期的宫廷画家来说，唐代的青绿卷轴画还比较多见，如《宣和画谱》记载徽宗御府就有一定数量的李思训、李昭道的青绿山水画。另外可能还受到了壁画的启发，当然宋代青绿山水壁画比较多地保存了唐代的特点。
优质的青绿颜料是唐代李思训、李昭道创立青绿山水画样式的物质基础。唐代张彦远《历代名画记·论画体工用榻写》就提到优质青绿颜料的产地，如“越雋之空青，蔚之曾青，武昌之扁青上品石绿”，并称“古画不用头绿大青”，头绿、大青为粗绿、粗青，而是要经过提炼“取其精华，接而用之”。
《千里江山图》中石青石绿的颜色历经900多年仍然鲜丽如新而不褪色，并且亮丽清雅而不俗艳，另笔者在故宫摄影室为该图照相时，偶然发现灯光变暗时石青、石绿会发出淡淡的荧光，这些都表明希孟用的是极为优质的颜料。这与蔡京跋中提到徽宗指授的情况是相符的，徽宗宫廷为希孟绘制该图提供了优质的颜料，其后乾隆朝宫廷画家王炳、方琮临仿《千里江山图》时所用的颜料明显就不如原图。
区分大、小青绿的标准主要看用色时所掺水墨的比例。《千里江山图》中，近、中景的山顶和阳面石青、石绿纯度很高，有的几乎用的是纯色，在过渡部分及阴面掺少量水墨，只在山脚、最阴面及远山掺六七分或更多的淡墨，整体看起来青绿颜色十分亮丽。用高纯度不掺或少掺水墨的石青石绿赋色普遍见于唐代的山水画，这在敦煌山水壁画中有充分体现，以盛唐莫高窟第217窟、103窟南壁青绿山水背景最为典型，究其主因是水墨山水在晚唐才开始兴起，在此之前青绿山水还没有色墨融合的条件。被认为“殆始开青绿之源”的《游春图》反映了初盛唐时期青绿山水画的风格，现存画面上石青、石绿颜料磨损、脱落严重，但是颜料纯度很高，没有或极少掺水墨，之前应是很鲜丽的。
《千里江山图》以亮丽的青绿赋色为主，另外也有淡墨和青绿、淡赭色的融合（图11）。图中近、中景山头和阳面以明亮的青绿赋色为主，山脚和阴面则运用了大量淡墨融合颜色的皴染：通常是山脚略施淡赭色，其上以松软、细小的淡墨侧笔皴染，墨线较短，顺着山体结构排列，同时侧笔刷染也时而形成小面积的淡墨块。水墨和石青、石绿，以及石青和石绿之间是有丰富过渡层次的，故而全画颜色鲜丽但并不突兀。远山及天空上部，用淡青绿颜色蘸淡墨刷染而成，或三分色七分墨，或七分色三分墨，既拉开了与近中景山峰在视觉空间上的距离，也衬托了近中景山峰颜色明亮的程度。
《千里江山图》中墨笔勾皴的类型和方式是十分丰富和多样化的，体现了融合董源、李成、王诜等多家水墨皴染的特点。该图山体以尖圆山峦为主，有的用平行排列的线条皴染，与董源《潇湘图》卷（图12）的披麻皴有相似之处（图13）。
《千里江山图》水墨皴染更多地集中在山脚和山体阴面，其中短粗侧笔皴染的方式和王诜《渔村小雪图》卷（故宫博物院藏）十分相似。以山体内凹的悬崖为例（图14），两图均突出方石嶙峋的结构，以粗短的侧笔蘸淡墨刷染，只不过《千里江山图》多出一些类似泥里拔钉的短点子，《渔村小雪图》则注重将笔触隐藏在水墨刷染中。
