虽然关于玄奘西行的线路仍有很多地段难以确凿考证，但大的路线还是可以勾勒出来的。据介永强的考证，玄奘西行及返程的线路为：从长安出发，经陇山古道，历秦州、兰州、凉州、瓜州，出玉门关后，渡莫贺延碛，到伊吾，至高昌，从高昌继续西行，至“阿耆尼国……西南行……至屈支国……西行六百余里，经小沙碛，至跋禄迦国……西北行三百余里，度石碛，至凌山。此则葱岭北原，水多东流矣……山行四百余里，至大清池……清池西北行五百余里，至素叶水城。城周六七里，诸国商胡杂居也……自素叶水城，至羯霜那国……素叶城西行四百余里，至千泉……千泉西行四五十里，至怛逻私城……”
怛逻私即今哈萨克斯坦江布尔，玄奘从此出发又经过赭时(今乌兹别克斯坦之塔什干)、康国(即撒马尔罕)、羯霜那国(今乌兹别克斯坦之沙赫里夏勃兹)，又西南行200多里至铁门(今乌兹别克斯坦恰克恰里山口)，再循东南方向渡阿姆河，经吐火罗斯坦至印度。他是先沿着丝路东段关陇南道西行，然后在西域境内依丝路中段中道，最后循着丝路西段北道前行。
