Bản đồ cổ của Trung Quốc thời nhà Tống (1136) cho thấy đảo Hải Nam là cực nam của lãnh thổ Trung Quốc. (Lãnh thổ Trung Quốc (1136) không bao gồm các quần đảo trên biển Đông: Hoàng Sa, Trường Sa.Bản đồ của Mao Khôn (茅坤) (thế kỉ 17), nhưng được cho là của Trịnh Hòa, có ghi địa danh Vạn Lý Thạch Đường (万里石塘) mà Trung Quốc cho là quần đảo Hoàng Sa ngày nay (mà họ gọi là Tây Sa quần đảo).

Quần đảo Hoàng Sa nằm giữa một khu vực có tiềm năng cao về hải sản nhưng không có dân bản địa sinh sống. Vào năm 1932, chính quyền Pháp ở Đông Dương chiếm giữ quần đảo này và Việt Nam tiếp tục nắm giữ chủ quyền cho đến năm 1974 (trừ hai đảo Phú Lâm và Linh Côn do Trung Quốc chiếm giữ từ năm 1956). Trung Quốc chiếm giữ toàn bộ Hoàng Sa từ năm 1974 sau khi dùng hải quân, lính thủy đánh bộ và không quân tấn công căn cứ quân sự của Việt Nam Cộng Hoà ở nhóm đảo phía tây trong Hải chiến Hoàng Sa 1974. Đài Loan và Việt Nam cũng đang tuyên bố chủ quyền đối với quần đảo này.

Tháng 1 năm 1982, Bộ Ngoại giao Việt Nam đã công bố sách trắng Quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa: lãnh thổ Việt Nam, trong đó nêu nhiều lý lẽ chứng minh Hoàng Sa là của Việt Nam.

Theo chính phủ Việt Nam, có rất nhiều bằng chứng nghiên cứu độc lập khác cho thấy Hoàng Sa là của Việt Nam. Gần đây nhất đã phát hiện chứng cứ rất rõ ràng là sắc chỉ của triều đình nhà Nguyễn liên quan đến việc canh giữ quần đảo Hoàng Sa được gia tộc họ Đặng ở huyện đảo Lý Sơn, Quảng Ngãi, gìn giữ suốt 174 năm qua, nay trao lại cho Sở Văn hóa - Thể thao và Du lịch tỉnh. Đây là sắc chỉ của vua Minh Mạng (triều Nguyễn), phái một đội thuyền gồm 3 chiếc với 24 lính thủy ra canh giữ đảo Hoàng Sa vào ngày 15 tháng 4 năm Minh Mạng thứ 15 (tức năm Ất Mùi, 1835).[77]

Vào tháng 7/2012, báo chí Việt Nam đưa ra bằng chứng về chủ quyền của Việt Nam đối với các quần đảo ở Biển Đông đó là tấm bản đồ của Nhà Thanh xuất bản năm 1904 trong đó điểm cực nam của Trung Hoa chỉ dừng lại ở đảo Hải Nam mà không hề có Tây Sa hay Nam Sa mà Trung Quốc đang cố gắng chiếm giữ.[78][79]

Tuy nhiên bên phía Trung Quốc cũng khẳng định chủ quyền bằng cách đưa ra các thông tin về một quần đảo ngoài khơi biển Nam Hải theo nhiều tài liệu xuất hiện từ rất sớm về như Nguyên sử (元史) hay Trịnh Hòa hàng hải đồ (郑和航海图). Trong bản đồ thời Trịnh Hòa phía Trung Quốc đưa ra nhằm chứng minh cho chủ quyền của Trung Quốc, họ cho rằng địa danh Vạn Lý Thạch Đường (万里石塘) là quần đảo Hoàng Sa ngày nay (塘/唐 chữ Hán nôm đều được dịch là "đường" hay "đàng"), điều này đã được nhiều tài liệu của Việt Nam phản bác lại[22], trong bản đồ này không hề tồn tại cái tên Tây Sa Quần Đảo (西沙群島).

Vào ngày 1 tháng 5 năm 2014, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa đưa giàn khoan HD-981 vào khu vực biển Đông gần quần đảo Hoàng Sa dẫn tới việc nhà nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam ra tuyên bố phản đối, đồng thời tàu thuyền của hai quốc gia đã có một số va chạm.

Nhiều học giả quốc tế đã nghiên cứu về các các bằng chứng mà 2 bên đưa ra. Valencia & ctg (1999) cho rằng các bằng chứng của Việt Nam cũng giống như Trung Quốc - "thưa thớt, mang tính giai thoại và không thuyết phục".[80]