Kat Merchant och Emily Scarratt gjorde tidiga försök för England innan Rawina Everitt korsade för Nya Zeeland.
Ytterligare försök från Merchant och Roz Crowley satte England 24-10 upp innan Selica Winiata korsade på halvtid.
Jo Watmore lade till ett femte försök och Scarratts känga gjorde resten, Kendra Cocksedges sena försök bara tröst.
23 nov: England 16-13 Nya Zeeland
27 nov: England 17-8 Nya Zeeland
1 dec: England 32-23 Nya Zeeland
Englands huvudtränare Gary Street sade: " Vi är naturligtvis mycket glada över att ha vunnit här i Twickenham och att avsluta serien inför en stor hemmapublik. Spelarna, som en grupp, var återigen enastående och de visade enorm mental styrka att ta sig igenom denna serie och vinna den 3-0.
"Det finns en hel del förtroende i denna grupp och det visar varje gång en gruppmedlem drar på Englands skjorta. Vi kanske inte har vunnit en VM på många år men vi är definitivt den främsta sidan i världen för tillfället."
England producerade några fantastiska flödande rugby vid Twickenham, med ryggen drar nytta av det goda arbete framåt för att köra Nya Zeeland slitna vid tillfällen.
De svarta Ferns hade kanten i maulen men de kunde inte hantera Englands pacy allround spel.
Nya Zeeland visade angrepp intention från off men efter tidiga påtryckningar England bröt ut från sin egen 22 som Natasha Hunt tog en snabb stepp straff.
Watmore gjorde bra mark, producerar ett par av varumärken hand-offs, och Merchant stödde väl att bränna över i hörnet.
Tre minuter senare satt Scarratt fast på Katy McLeans snygga chip och full-back Scarratt konverterade sitt eget försök att göra det 12-0.
2010: Nya Zeeland 13-10 England
2006: Nya Zeeland 25-17 England
2002: Nya Zeeland 19-9 England
Nya Zeeland slog tillbaka som Everitt korsade för en omvänd försök men värdarna var snart tillbaka på den främre foten, med Merchant slå tre angripare och ta en annan över linjen med henne för en oomvänd försök.
Kelly Brazier landade ett straff för Nya Zeeland som resultattavlan fortsatte att sparka över men England hade övertaget och de lade till ett fjärde försök, konverterad av Scarratt, som prop Crowley avslutade en annan fin attack.
Nya Zeeland är inte världsmästare för ingenting dock och, med England ner till 14 efter Heather Fisher var synd-bined, Winiata gjorde i hörnet för att göra det 24-15 på halvtid.
Besökarna minskade klyftan till sex punkter strax efter omstart som Brazier pressade över ett straff, men det var så nära de skulle komma.
De svarta Ferns förlorade Aroha Savage till sin-bin och Watmore fick dem att betala med ett bra försök efter en isbildning utanför paus, och Scarratt lade snart till ett straff för att ge England en 32-18 bly.
Cocksedge klippte gapet för världsmästare men England avslutade spelet på toppen och såg de mer sannolika målskyttar vid den slutliga visselpipan.
England: Emily Scarratt; Katherine Merchant, Joanne Watmore, Alice Richardson, Michaela Staniford, Katy McLean, (capt), Natasha Hunt, Roz Crowley, Victoria Fleetwood, Laura Keates, Tamara Taylor, Rowena Burnfield, Heather Fisher, Marlie Packer, Sarah Hunter.
Ersättningar: Emma Croker (för Victoria Fleetwood 40 minuter), Sophie Hemming (för Roz Crowley 49 minuter), Rochelle Clark (för Laura Keates 49 minuter), Emily Braund (för Sarah Hunter 67 minuter), Hannah Gallagher (för Marlie Packer 56 minuter), La Toya Mason (för 9 Natasha Hunt 69 minuter), Amber Reed (för Alice Richardson 76 minuter), Francesca Matthews (för Michaela Staniford 56 minuter).
Nya Zeeland: Kelly Brazier; Selika Winiata, Shakira Baker, Claire Richardson, 11 Hazel Tubic; Kendra Cocksedge, Emma Jensen; Ruth McKay, Fiao'o Fa'amausili (kapt), Stephanie TeOhaere-Fox, Eloise Blackwell, Rawina Everitt, Aroha Savage, Justine Lavea, Casey Robertson.
Ersättningar: 16 Karina Stowers (Auckland), 17 Kathleen Wilton (för 3 Stephanie TeOhaere-Fox 53 min), 18 Aleisha Nelson (för Kathleen Wilton 76 min), 19 Jackie Patea (för Eloise Blackwell 58 min), 20 Lydia Crossman (för Casey Robertson 49 min) Teresa Te Tamaki (för Emma Jensen 64 min), 22 Anika Tiplady (Otago), 23 Halie Hurring (för Hazel Tubic 40 min).
Domare: Sherry Trumball (Kanada)
England kvinnor matchade sina manliga motsvarigheter och säkrade en stor seger över Nya Zeeland som de förseglade en 3-0 serie seger över världsmästare.