《大唐西域記》分12卷，共10餘萬字，書前冠以于志寧、敬播兩序。卷一記載今天新疆和中亞的廣大地區，是玄奘初赴印度所經之地。卷二之首有印度總述，其後直到卷1 1分述五印度的各國概況，其中摩揭陁一國情況佔去了8、9兩整卷的篇幅。卷12記載玄奘返國途中經行的帕米爾高原和塔里木盆地南緣諸國概況。全書共記述玄奘親身經歷的110國和得之傳聞的28國情況，書中對各國的記述繁簡不一，通常包括國名、地理形勢、幅員廣狹、都邑大小、歷時計算法、國王、族姓、宮室、農業、物產、貨幣、事物、衣飾、語言、文字、禮儀、兵刑、風俗、宗教信仰以及佛教聖蹟、寺數、僧數等內容。《大唐西域記》記載了東起中國新疆、西盡伊朗、南到印度半島南端、北到吉爾吉斯斯坦、東北到孟加拉國這一廣闊地區的歷史、地理、風土、人情，科學地概括了印度次大陸的地理概況，記述了從帕米爾高原到鹹海之間廣大地區的氣候、湖泊、地形、土壤、林木、動物等情況。

《大唐西域記》所載內容十分豐富：（一）綜述各國的地理形勢、氣候、物產、政治、經濟、文化、風俗、宗教等概況。書中多數國家的介紹都是從自然環境敘述到社會概況，語言簡潔，內容翔實，章法基本統一。尤為珍貴的是還用17個專題對印度作了重點介紹，基本上囊括了印度的全貌，堪稱古代和中世紀印度的簡史。（二）記載了重要的歷史人物和歷史事件。全書介紹的國家多數都涉及到一些歷史人物或歷史事件，但該書並非歷史人物傳記，只是一部地理志，歷史人物與歷史事件是玄奘參謁名人故地、觀看遺存文物時引發出來的。書中記載的歷史事件儘管都與佛教有關，但對考察該國的政治狀況也都有重要的參考價值。(三)記述了佛教各教派的演變與分佈狀況。玄奘漫遊印度各地，隨時記錄各國信教情況。

《大唐西域記》記錄玄奘親自遊過的110個和傳聞得知的28個以上的城邦、地區、國家的情況，是唐代傑出的地理著作，主要成就表現在四個方面：1．新的地理內容。中國自漢代起，就把崑崙山脈西部高山地區稱作蔥嶺。《大唐西域記》卷12有波謎羅川的地名，指出這是蔥嶺的一部分，“其地最高”。這是中國古代地理著作中首次提到帕米爾（波謎羅）這個名稱和地理概念。2．對中亞、印度等國地理環境的詳細描述，超過了以前的任何著作。3．對某個地區的描述，既有自然地理的內容，又有經濟地理內容。是今天研究中亞、印度一帶的歷史地理所必需的文獻。4．《大唐西域記》除去首尾兩卷有中國地理內容外，其餘各卷都是講外國地理，是中國古代外國地理專著之一。