בטבילה נשלם תהליך הגיור ונחתם, ומעת שהגר טבל במים – הרי הוא יהודי לעולם. כיוון שהגיור תלוי בבית דין, צריך שהטבילה תתקיים בפני בית דין של שלושה גברים (לעיל ד, א). לפני הטבילה חוזרים ומוודאים שהגר רוצה להתגייר (לעיל ה).
מיד לאחר הטבילה הגר מברך: "ברוך אתה ה' אלוהינו מלך העולם אשר קדשנו במצוותיו וציוונו על הטבילה". ואף שבדרך כלל מברכים לפני קיום המצווה, כיוון שלפני הטבילה הגר עדיין אינו יהודי, הברכה נדחית לאחר הטבילה (שו"ע רסח, ב). לכבוד הברכה גר זכר מכסה את ראשו ומניח את זרועו תחת ליבו, כדי לחצוץ בכך בין הלב לערווה (לנשים כל זה הידור בלבד, עי' פנה"ל טהרת המשפחה ה, ו, 3).
גם טבילת גיורת צריכה להיות בפני שלושה דיינים. כדי לשמור על הצניעות, הגיורת לובשת בגד רחב שהמים נכנסים תחתיו, כך שאינו חוצץ בין גופה למי המקווה. בנוסף, אשה מלווה את הגיורת במקווה, ורק לאחר שהגיורת בתוך המים, היא קוראת לשלושת הדיינים שיעמדו מרחוק, באופן שיראו רק את ראשה של המתגיירת, ומשם אחד הדיינים שואל אותה על רצונה להצטרף לעם ישראל ולברית עם ה', ועל רצונה לקבל את המצוות. ונראה שאם אפשר, עדיף שהאשה שמלווה את הגיורת תשאל אותה על כך והדיינים ישמעו. לאחר מכן המתגיירת טובלת, הדיינים רואים את ראשה נכנס מתחת למים, והאשה שעימה מוודאת שכל שערותיה בתוך המים והטבילה כשרה. בכך נשלם הגיור והדיינים יוצאים. הברכה על הטבילה אינה צריכה להתקיים בנוכחות הדיינים (ראו להלן הלכה יג, אם אפשר בשעת הדחק לטבול שלא בפני הדיינים).
גיורת שהיתה בהיריון בעת הגיור, טבילתה מועילה גם לילד שיוולד לה, ולכן אין צורך להטבילו לגירות אחר שייוולד (שו"ע רסח, ו). וכיוון שהוא יהודי מלידה, מלים אותו ביום השמיני גם אם חל בשבת[7]
וכן מוסכם להלכה, שמעוברת שטבלה לגיורה – בנה אינו צריך טבילה (שו"ע רסח, ו), ומשמע שגם אם בית הדין לא ידע על הריונה, טבילתה מועילה לעוברה. אולם הדגול מרבבה (על השו"ע שם) העלה ספק שמא טבילתה לא תועיל לעובר אם בית הדין לא ידע שהיא מעוברת. וביארו שטעמו לפי הדעה ש"עובר לאו ירך אמו", ואזי הטבילה היא גם עבורו במיוחד, ולכן בית הדין צריך לדעת על כך. יש שחששו לדברי הדגמ"ר (משפט ערוך חו"מ לג, יא, ו), ולכן כתבו שטוב להודיע לבית הדין שהיא בהיריון (אג"מ יו"ד א, קנח). מנגד, רבים סוברים שאין לחוש לדבריו, שכן החשש שלו הוא שמא הלכה כדעת הסוברים "עובר לאו ירך אמו", אולם להלכה "עובר ירך אמו", ולכן טבילתה עלתה גם לעוברה. וכך דעת ערוה"ש רסח, כב; אות ברית רסח, ח; יבי"א ח"ט יו"ד יז. וכן משמע מסתימת הראשונים והאחרונים שלא הזכירו שעל המתגיירת לומר לבית הדין שהיא בהיריון.
יש שכתבו שעובר שהיה בבטן אימו כשהתגיירה – מילתו אינה דוחה שבת (בנין ציון כב; יעב"ץ בירת מגדל עז נחל ז). אמנם לדעת רוב הפוסקים מילתו ביום השמיני אפילו בשבת, והוכיחו זאת ממה שכתב בשו"ע או"ח שלא, ה, שנוכרית שילדה ואח"כ התגיירה, מילת בנה אינה דוחה שבת, ומשמע שאם התגיירה כשהיתה מעוברת – המילה דוחה שבת. כ"כ הרב גבריאל אדלר (מובא בבנין ציון כב); מהר"ם פארדו (מקבציאל יג); מהר"ם שיק (יו"ד רמז); הרב דוד פרידמן (פסקי דוד הל' אישות דף ז); קרית חנה דוד (ח"ב יו"ד טז); כורת הברית (רסו, נחל כרית לח), ועוד. ואם הוא בכור, כיוון שהתגיירה לפני שילדה אותו – חייב בפדיון (שו"ע שה, כ). גם כשאביו כהן או לוי, הוא חייב בפדיון, שהואיל והורתו היתה בעודה נוכרייה, אין הבכור מיוחס לאביו היהודי (קרית חנה דוד שם; אג"מ יו"ד א, קצד).
