1876年春天，愛迪生又一次遷居，這次他遷到了新澤西州的“門羅公園”。他在這裏建造了第一所“發明工廠”，標誌著集體研究的開端。1877年，愛迪生改進了早期由貝爾發明的電話，並使之得到了應用。他最心愛的一項發明是留聲機。電話和電報是擴展人類感官功能的一次革命；留聲機是改變人們生活的三大發明之一。從發明的想象力來看，這是他極為重大的發明成就。到這個時候，人們稱他為“門羅公園的魔術師”。
愛迪生在發明留聲機的同時，經曆無數次失敗後終於對電燈的研究取得了突破，1879年10月22日，愛迪生點燃了第一盞真正有廣泛實用價值的電燈。為了延長燈絲的壽命，他又重新試驗，大約試用了六千多種纖維材料，才找到了新的發光體——日本竹絲，可持續一千多小時，達到了耐用的目的。從某一方麵來說，這一發明是愛迪生一生發明的頂峰。接著，他又創造一種供電係統，使遠處的燈具能從中心發電站配電，這是一項重大的工藝成就。
他在純科學上的第一個發現出現於1883年。試驗電燈時，他觀察到他稱之為愛迪生效應的現象：在點亮的燈泡內有電荷從熱燈絲經過空間到達冷板。愛迪生在1884年申請了這項發現專利，但並未進一步研究。而一旁的科學家利用愛迪生效應發展了電子工業，尤其是無線電和電視。
愛迪生又企圖為眼睛做出點事，電影攝影機隨即產生。使用一條喬治伊斯曼新發明的賽璐珞膠片，他拍下一係列照片，將它們迅速地、連續地放映到幕布上，產生出運動的幻覺。他第一次在實驗室裏放映電影是在1889年，並於1891年申請了專利。1903年，他的公司攝製了第一部故事片《列車搶劫》。愛迪生為電影業的組建和標準化做了大量工作。
1887年愛迪生把他的實驗室遷往西奧蘭治以後，為了他的多種發明製成產品和推銷，他創辦了許多商業性公司，這些公司後來合並為愛迪生通用電氣公司，後又稱為通用電氣公司。此後，他的興趣又轉到熒光學、礦石搗碎機、鐵的磁離法、蓄電池和鐵路信號裝置上。第一次世界大戰期間，他研製出魚雷機械裝置、噴火器和水底潛望鏡。
愛迪生一生以罕見的熱情及驚人的精力，完成了兩千多項發明，其中申請專利登記的達一千多項。人們頌揚他：“他雖不發明曆史，卻為曆史錦上添花。”1931年10月18日，愛迪生帶著寬慰的微笑閉目辭世，享年八十四歲。臨終時他坦然地說：“我為人類的幸福已經盡力了，沒有什麼可遺憾的了。”
舉行葬禮的那天，全美國熄滅電燈一分鍾，以示哀悼。這是人們表達對愛迪生無限懷念之情的最隆重的方式，也是人們獻給這位偉大發明家的一曲無言的讚歌。