顯慶三年（658）移居西明寺，因常為瑣事所擾，遂遷居玉華宮(現在陝西銅川焦坪煤礦)，致力譯經。顯慶五年，始譯《大般若經》。此經梵本計二十萬頌，卷帙浩繁，門徒每請刪節，玄奘頗為謹嚴，不刪一字。至龍朔三年（663）終於譯完這部多達600卷的巨著。此後，玄奘深感身心日衰，及至麟德元年（664），譯出《咒五首》1卷後，遂成絕筆。同年二月逝世。據載，玄奘前後共譯經論75部，總計1335卷。所譯之經，後人均稱為新譯。
（三）深遠影響
創立學說
1、五種姓說。進一步發揮了印度戒賢一係五種姓說，即把一切眾生劃分為聲聞種姓、緣覺種姓、如來種姓、不定種姓、無種姓。認為根據人的先天素質可以決定修道的結果。玄奘在此總賅印度諸家的學說，對五種姓說作了係統的闡述。
2、唯識論。玄奘及其學派主張，世界上的一切（包括人類的自我）皆非獨立存在的，而是由人們的意識變現出來的，即所胃“唯識所變”。最根本的意識稱作“阿賴耶識”，是世界各種事物、現象的一切“種子”，是宇宙的本源。研究唯識論的重要著作，除《成唯識論》外，有“唯識三大部”，即窺基的《成唯識論述記》、慧沼《成唯識論了義燈》、智周《成唯識論演秘》。
3、因明。因明在印度瑜伽學係中就十分發達。世親之後，經過陳那和護法的發展，因明和唯識學說就緊密地結合。玄奘在此基礎上又有新的發展。他在印度提出了“真唯識量”。回國以後，除翻譯了因明的主要著作外，並對因明辯論、論證的性質作了精細的發揮，深化了因明立量的方法，又地立破的理論進行了精細的分析。
翻譯佛經、傳播學說
從玄奘由翻譯而傳播的學說看來，綱舉目張充分反映了公元五世紀以後印 度佛學的全貌。當時印度那爛陀寺等處的佛學，已顯然分為因明、對法、戒律、中觀和瑜伽等五科。他於明科譯出《理門》和《入正理論》，樹立了在論議基礎上的佛家邏輯軌範。於對法科，聲聞乘方麵以《俱舍》為中心，在它以前有根本的“一身六足”和《婆沙》等論，以及其後發展的《順正理》、《顯宗》等論，他都原原本本地傳譯了出來；大乘對法譯出了《集論》和他的注書《雜集論》，顯示對法經不同於瑜伽論的特點，並指示大小對法相通的途徑。於戒律科，譯傳大乘唯一的《瑜伽菩薩戒》，並輯出《受戒羯磨》以為實行的規範。於中觀科，特別譯出護法的《廣百論釋》，以見瑜伽係貫通中觀的成就。於瑜伽科，則“一本（《瑜伽》）十支（《顯揚》、《莊嚴》等）”，差不多全部譯出，如上所舉，可以說那爛陀寺最盛時期所傳承的佛學精華，基本上已都由玄奘譯傳於中土了。
大唐西域記
玄奘口述，辯機記錄的遊記《大唐西域記》，是研究印度、尼泊爾、巴基斯坦、孟加拉國以及中亞等地古代曆史地理之重要資料。