La novela es un extenso relato de la legendaria peregrinación del monje budista Xuanzang, de la dinastía Tang, que viajó a las "Regiones Occidentales" (Asia Central e India) para obtener textos sagrados budistas (sūtras) y regresó tras muchas pruebas y mucho sufrimiento.

La novela conserva a grandes rasgos el relato del propio Xuanzang (conocido como los Grandes registros de Tang sobre las regiones occidentales), pero añade elementos procedentes de cuentos populares y de la invención del autor: el Buda Gautama encomienda esta tarea al monje y le proporciona tres protectores que aceptan ayudarle como expiación por sus pecados.

Su orgullo acrecentado lo lleva a la derrota una vez que Tathāgata (Buda) logra atraparlo bajo una montaña, sellándolo con un talismán durante quinientos años.

La geografía se describe en el libro es, sin embargo, casi en su totalidad fantasía; Tang Sanzang rara vez se aparta de Chang'an, la capital Tang, y tras cruzar la frontera (en algún lugar de la provincia de Gansu), se encuentra en un desierto de profundos barrancos y altas montañas, habitados por demonios y espíritus animales, que lo consideran como una comida potencial (ya que se creía que su carne daría la inmortalidad a quien lo comiese), con el monasterio escondido ocasional o ciudad-estado real en medio del entorno áspero.

El capítulo 22, donde se introduce Bonzo Sha, también proporciona un límite geográfico, como el río que cruzan los viajeros y les pone en un nuevo "continente".

Los capítulos 23-86 se llevan a cabo en el desierto, y consisten en 24 episodios de longitud variable, cada una caracterizada por un monstruo mágico diferente o malvado mago.

Algunos de los monstruos resultan ser bestias celestes fugitivas que pertenecen a los bodhisattvas o sabios taoístas y deidades.

Sun Wukong y Tang Sanzang alcanzan la budeidad, Bonzo Sha se convierte en un arhat, el caballo dragón se hace un nāga, y Zhu Bajie, cuyas buenas acciones siempre han sido templadas por su codicia, es promovido a limpiador del altar (es decir, un comedor del exceso de la ofrendas en los altares).

En China Viaje al Oeste es tan famoso como pueda serlo El Quijote en España.