Det privata inköpsindexet för Caixin/Markit-tillverkning (PMI) sjönk till 47,8 i juli jämfört med 49,4 föregående månad.
Det är värre än en preliminär avläsning av 48,2 och är den femte månaden i följd av nedgången i sektorn.
En siffra under 50 visar en nedgång i sektorn och en ovan innebär tillväxt.
Avläsningen var den lägsta sedan juli 2013, då den sjönk till 47,7.
De nedslående resultaten, som fokuserar på små till medelstora företag, kom efter den officiella undersökningen under helgen visade också tecken på en långsammare kinesisk ekonomi.
Den officiella PMI, som fokuserar på större företag, föll till 50 i juli från 50.2 i juni då tillväxten stannade oväntat.
Bernard Aw, marknadsstrateg på handelsföretaget IG sade att uppgifterna var inte förvånande och förstärkte uppfattningen att det kommer att finnas ytterligare svaghet i ekonomin.
"Jag känner att makroutsikterna i Kina - som förmodligen saktar ner ytterligare - redan har beaktats av marknaden," sade han i en not på måndag.
Försämringen i Kinas stora tillverkningsindustri kommer trots regeringen nyligen ingripa kraftigt för att öka ekonomin och aktiemarknaden.
Centralbanken har redan sänkt räntorna fyra gånger sedan november. Den har också kontinuerligt lättat på bankernas utlåningsregler genom aggressiva åtgärder för att stimulera till utgifter.
Men tillverkarna fortsatte att sänka produktionsnivåerna, och i juli minskade den snabbast sedan november 2011.
Fabriksproduktionen - som bidrar till den totala tillverkningsaktiviteten läsning - var 47,1 i juli, krymper för tredje månaden i rad.
Fabrikens verksamhet i världens näst största ekonomi, Kina, minskade mest på två år i juli eftersom orderingången sjönk mer än väntat.