《西游记》中的神仙菩萨包括了中国古代宗教信仰的各个方面，其中有来自道教，也有来自佛教，还有来自民间信仰。最上层的神佛是玉皇大帝和西天如来佛，在他们之下，是相当复杂的神灵系谱。在玉皇大帝系谱中，有王母娘娘、太上老君、许逊、葛天翁以及四值功曹、千里眼、顺风耳等；在如来佛系谱中，有观音、文殊、普贤、弥勒等众多菩萨；在地上，又有山神、土地之类；在水中则有水神、龙王。基本上，这些都是人间朝廷及其权力机构的翻版。

《西游记》描写神仙菩萨，往往赋予人的感情特征，故多有可爱之处。如太上老君就如一个和蔼可亲的长者，在孙悟空捉弄面前，有时竟表现得十分无奈，反而增添了他的真实可信性。当然，作者这样描写神仙菩萨，是为了表现自己的艺术旨趣，他们与其说是神灵，不如说是作者创造的艺术形象。

如来佛是释迦牟尼佛的十号之一，“如”也称“如实”，即“真如”，指佛所说的绝对真理，沿此真理行事便可达到佛的境界。中国佛教徒尊其为最高神祇。但在民间，如来佛在神界的地位似略低于玉皇大帝。在《西游记》中，当众天将制服不了孙悟空时，玉帝“遂传旨着游奕灵官同翊圣真君上西方请佛老降伏。……如来闻诏，即对众菩萨道：‘汝等在此稳坐法堂，休得乱了禅位，待我炼魔救驾去来。’”他不但降伏了孙悟空，还安排了观音去寻访取经人，并曾在急难中给孙悟空启示，最后将佛经传给取经人。可以说，整个取经活动都是在如来佛的掌控之下。但在具体描写上，他的形象并不十分突出。

观世音，为佛教诸菩萨的首席。唐朝时因避太宗李世民讳，去“世”字，略称观音。佛教称其大慈大悲，遇难时只要诵念其名号，菩萨即会前去拯救。在《大慈恩寺三藏法师传》中，玄奘每当遇到危难时，总是默念观音，才转危为安。

古人认为，中国居大地之中，四境有海环绕，故古代所谓的东西南北“四海”，是不同于今日之地理概念。而作为水神，龙王则遍布江、河、湖、海。明代徐道《历代神仙通鉴》卷十五称东海龙王为敖广，南海龙王为敖润，西海龙王为敖钦，北海龙王为敖顺。《西游记》所写的与此大体相符，只是南海龙王与西海龙王的名字颠倒了。

二郎真君又称二郎神，有关二郎神的说法在中国古代有很多。一说是战国时秦国川蜀太守李冰，或其子李二郎；一说是隋朝人赵昱；一说是宋徽宗期间的杨戬，他原是得宠宦官，后来被附会成水神；一说是晋时名将邓遐；一说是古印度毗沙门天王第二子独健。这些传说中的二郎神虽各不相同，但也时有相互吸收。《西游记》所写为杨戬，也综合了其他有关二郎神的传说。