《西遊記》的結構複雜，從基本情節上看，可以分為一小、一大兩個段落。前七回描寫孫悟空誕生神話及其鬧三界，此後則轉入唐僧取經的故事，中間還有一個說明取經緣起的過渡段落。從形象構成上看，也包括三層結構，一是神佛所居的天界，一是閻王鬼魅所居的陰間，一是介於這二者之間的人世間，也就是主幹情節展開的世界。但在小說中，這三層結構不是完全獨立的，當中的人神妖鬼互相來往，使《西遊記》具有更廣闊的時空背景。

孫悟空大鬧天宮呈現了他的性格。作為一個天生地養的「妖仙」，他桀傲不馴，天宮惟恐他為亂，先後兩次招他上天。頭一次封他為弼馬溫（養馬的小官）。當孫悟空得知這只是一個不入流的官職時，感到尊嚴受辱，因而大鬧天宮。第二次他以自封的「齊天大聖」名號上天，同樣沒有得到應有的尊重，因此攪亂蟠桃會，再次大鬧天宮。面對天兵天將圍剿，他喊出「皇帝輪流做，明年到我家」、「強者為尊該讓我，英雄只此敢爭先」的激烈口號作回應。按照《西遊記》的描寫，取經首先緣自如來佛祖有意傳經。如來說東土大唐所在的南贍部洲貪淫樂禍，多殺多爭，是口舌凶場、是非惡海。必須「去東土尋一個善信，教他苦歷千山，詢經萬水，到我處求取真經，永傳東土，勸化眾生」。在具體情節上，則有唐太宗在夢中應允涇河龍王救命之請，卻未能阻止魏徵夢斬龍王，引出龍王糾纏太宗「還命」，致使太宗受驚染病，魂遊地府，受到陰間的警示。太宗還陽後，想做水陸大會超度無主冤魂。觀音菩薩前來說法，告訴他小乘佛法是度不得亡者升天的，西天如來處有大乘佛法，「能解百冤之結，能消無妄之災」。而玄奘向太宗表示：「願與陛下求取真經，祈保我王江山永固。」於是奉旨西行取經。這一取經緣起的描寫當然不是歷史的真實情況，但在小說中卻是由孫悟空鬧三界到西天取經的一個自然過渡。

取經是《西遊記》的情節主幹。從一開始，這就是按照如來佛的旨意進行。如來安排觀音去尋訪取經人，觀音在路上依次找到了沙和尚、豬八戒、孫悟空和唐僧。而在唐僧上路後，取經人則以反向的次序出現，先從五行山下救出孫悟空，再由孫悟空先後收降豬八戒、沙和尚。這一次序實際上說明了取經四眾在取經事業中的重要程度。一路之上，唐僧師徒遭遇各種妖魔鬼怪，戰勝來自外界與內心的種種誘惑、動搖。據小說描寫，由於佛門中有「九九歸真」的說法，他們一共歷經八十一難，才取得真經，而師徒四人也各自成了佛。