玄奘归国后，应唐太宗李世民要求，将在西域的所见所闻撰写成书，于是由玄奘口述，弟子辩机执笔完成了《大唐西域记》。

《大唐西域记》被誉东方三大旅行记之一，与马可·波罗的《马可·波罗行记》和日本圆仁的《入唐求法巡礼行记》齐名。

《大唐西域记》记载了玄奘在南亚大陆途经100多个国家的所见所闻，并且详细地记录了印度70多个小邦国的名字、地理位置、风土人情和社会民生，还对其中较为重要的佛教遗址，包括地理位置、形状大小、周围山川地貌等进行了详细的描绘，既精准严谨又形象生动。因此《大唐西域记》成为当时对印度社会和历史的详尽记录。

正如马克思所说：“印度人没有历史”。而玄奘的《大唐西域记》，为后世了解当时的印度历史提供了一扇窗。

19世纪50年代，对照《大唐西域记》的记载，当时的印度殖民政府第一届考古局局长、英国人亚历山大·康宁汉姆核实了他所发掘的鹿野苑的考古资料，确定了遗址的名称及在该处所发现文物的性质和用途。其后，他以《大唐西域记》为指南，根据书里的描述和记录，展开了长达

25年的考古发掘工作，陆续发现了菩提伽耶、拘尸那迦、蓝毗尼等佛教圣地，以及那烂陀寺等大量重要古迹，古印度的历史从此被一点一点展开。其中，在重建大菩提寺时，在寺址方位、建筑图案和使用材料的选择上都参考了《大唐西域记》。

英国历史学家史密斯评价玄奘时说“中世纪印度的历史漆黑一片，他是唯一的亮光。

19世纪中期，英国考古学家和印度学者参照《大唐西域记》而找到了其所在，使尘封百年的阿育王柱最终重新出现在世人面前。

英国历史学家史密斯（Vincent Arthur Smith）的《印度早期历史》《牛津印度史》，大量参考和利用了《大唐西域记》英译本等相关史料，重现曾经湮没于历史的古代印度，为英国的印度古代史研究奠定了基础。史密斯在《印度早期历史》前言中指出：“玄奘这部书是个宝藏，包涵很多准确的信息，对于任何研究印度古代史的学者而言都是不可或缺的。”在《牛津印度史》中，他写道：“印度历史对玄奘所欠下的债是无法估算的。

《大唐西域记》不仅解决了印度历史上许多疑难问题，也从佛教视角记载了玄奘生活时期的佛教分布情况，保留了极重要的资料。如释迦牟尼降生、成道、说法以及分奉舍利、建塔、造像等有关事迹：佛灭年月的传说、诸大弟子教事，以及佛灭后如何进行结集等；其他如阿育王、迦腻色迦王建立石柱、造塔都有相关记述；尤其是玄奘记录的对7世纪及以前佛教大、小乘的分布和传播情况以及佛教内外论争（内部的如大、小乘之间，大乘空、有宗之间及其他各派别之间，外部的是指同印度教、耆那教、祆教等的争论）。

此外，《大唐西域记》多处提到婆罗门教、耆那教、祆教的情况，还涉及密教和印度民间宗教怛特罗教，这些内容是中古期东方宗教研究的宝贵参考，也是研究印度宗教思想发展史的极为重要的资料。尤其是帮助后世学者判定了释迦牟尼的生活年代，成为研究古代印度佛教文化不可或缺的著作。季羡林先生曾指出：

“释迦牟尼年代的确定，中国载籍起了很大的作用，《大唐西域记》对于确定佛陀生卒年月也起过作用……除了释迦牟尼的年代以外，《大唐西域记》对印度古代和中世纪的历史上的许多大事件都有所记述。