《西遊記》中的神仙菩薩包括了中國古代宗教信仰的各個方面，其中有來自道教，也有來自佛教，還有來自民間信仰。最上層的神佛是玉皇大帝和西天如來佛，在他們之下，是相當複雜的神靈系譜。在玉皇大帝系譜中，有王母娘娘、太上老君、許遜、葛天翁以及四值功曹、千里眼、順風耳等；在如來佛系譜中，有觀音、文殊、普賢、彌勒等眾多菩薩；在地上，又有山神、土地之類；在水中則有水神、龍王。基本上，這些都是人間朝廷及其權力機構的翻版。

《西遊記》描寫神仙菩薩，往往賦予人的感情特徵，故多有可愛之處。如太上老君就如一個和藹可親的長者，在孫悟空捉弄面前，有時竟表現得十分無奈，反而增添了他的真實可信性。當然，作者這樣描寫神仙菩薩，是為了表現自己的藝術旨趣，他們與其說是神靈，不如說是作者創造的藝術形象。

如來佛是釋迦牟尼佛的十號之一，「如」也稱「如實」，即「真如」，指佛所說的絕對真理，沿此真理行事便可達到佛的境界。中國佛教徒尊其為最高神祇。但在民間，如來佛在神界的地位似略低於玉皇大帝。在《西遊記》中，當眾天將制服不了孫悟空時，玉帝「遂傳旨着遊奕靈官同翊聖真君上西方請佛老降伏。……如來聞詔，即對眾菩薩道：『汝等在此穩坐法堂，休得亂了禪位，待我煉魔救駕去來。』」他不但降伏了孫悟空，還安排了觀音去尋訪取經人，並曾在急難中給孫悟空啟示，最後將佛經傳給取經人。可以說，整個取經活動都是在如來佛的掌控之下。但在具體描寫上，他的形象並不十分突出。

觀世音，為佛教諸菩薩的首席。唐朝時因避太宗李世民諱，去「世」字，略稱觀音。佛教稱其大慈大悲，遇難時只要誦唸其名號，菩薩即會前去拯救。在《大慈恩寺三藏法師傳》中，玄奘每當遇到危難時，總是默唸觀音，才轉危為安。

古人認為，中國居大地之中，四境有海環繞，故古代所謂的東西南北「四海」，是不同於今日之地理概念。而作為水神，龍王則遍佈江、河、湖、海。明代徐道《歷代神仙通鑑》卷十五稱東海龍王為敖廣，南海龍王為敖潤，西海龍王為敖欽，北海龍王為敖順。《西遊記》所寫的與此大體相符，只是南海龍王與西海龍王的名字顛倒了。

二郎真君又稱二郎神，有關二郎神的說法在中國古代有很多。一說是戰國時秦國川蜀太守李冰，或其子李二郎；一說是隋朝人趙昱；一說是宋徽宗期間的楊戩，他原是得寵宦官，後來被附會成水神；一說是晉時名將鄧遐；一說是古印度毗沙門天王第二子獨健。這些傳說中的二郎神雖各不相同，但也時有相互吸收。《西遊記》所寫為楊戩，也綜合了其他有關二郎神的傳說。