Trong trận chiến ngày 14 tháng 3 năm 1988, phía Trung Quốc thống kê họ đã bắn tổng cộng 285 viên đạn pháo 100mm và 266 viên đạn pháo 37mm, chưa kể các cỡ đạn nhỏ hơn. Phía Việt Nam chỉ có tàu vận tải nên không có pháo để bắn trả, chỉ có thể bắn trả bằng các loại vũ khí cá nhân như AK-47 và RPG-7.

Thiệt hại của Việt Nam bao gồm 2 tàu bị bắn chìm, 1 tàu bị bắn hỏng được cho ủi bãi. 3 người hi sinh, 11 người khác bị thương, 70 người bị mất tích. Sau này Trung Quốc đã trao trả cho phía Việt Nam 9 người bị bắt, 61 người vẫn mất tích và được xem là đã hi sinh. Theo các báo của Việt Nam thì khi tàu của Việt Nam bị đánh đắm thì tàu chiến Trung Quốc chặn không cho tàu của Hội Chữ thập đỏ đến cứu. Đây là một sự vi phạm những điều luật cơ bản nhất về chiến tranh của luật pháp quốc tế.[60]

Trong trận Hải chiến Trường Sa, Học viện Hải quân Việt Nam có hai học viên (Kiều Hồng Lập và Nguyễn Bá Cường) hi sinh trong lúc tham gia thực tập và chiến đấu trên tàu HQ-604, hiện nay vẫn còn lưu giữ hình ảnh tại nhà truyền thống của Học viện.

Nhờ hành động dũng cảm của thuyền trưởng Vũ Huy Lễ và tập thể tàu HQ-505, tàu Việt Nam nằm trên đá Cô Lin và giữ được bãi đá ngầm này. Trung Quốc chiếm đá Gạc Ma từ ngày 16 tháng 3 năm 1988 và vẫn giữ cho đến nay.

Khoảng một tháng sau trận hải chiến tại Gạc Ma, hải quân Việt Nam đưa 35 công binh và 7 thủy binh cùng vật liệu xây dựng, một số vũ khí bí mật đổ bộ trong đêm lên đá Len Đao xây nhà đánh dấu chủ quyền. Lặp lại kịch bản Gạc Ma, trong ngày Trung Quốc đưa 7 tàu chiến và nhiều xuồng nhỏ bao vây uy hiếp số quân Việt Nam trên đá. Tuy nhiên lần này Việt Nam cho 7 máy bay chiến đấu Sukhoi Su-22M từ đất liền bay ra phía đá hỗ trợ nên số tàu chiến của Trung Quốc tản ra; đụng độ không nổ ra, phía Việt Nam giữ được đá và hoàn thành việc xây dựng nhà trên đá.

Ngày 7 tháng 5 năm 1988, tại quần đảo Trường Sa, Đại tướng Lê Đức Anh đã đọc lời thề:

"Chúng ta xin thề trước hương hồn của Tổ tiên ta, trước hương hồn của cán bộ, chiến sĩ đã hy sinh vì Tổ quốc, xin hứa trước đồng bào cả nước, xin nhắn nhủ với các thế hệ mai sau: Quyết tâm bảo vệ bằng được Tổ quốc thân yêu, bảo vệ bằng được quần đảo Trường Sa - một phần lãnh thổ và lãnh hải thiêng liêng của Tổ quốc thân yêu của chúng ta".[61]

Từ ngày 24-29/10/1988, Quân chủng Hải quân Việt Nam sử dụng một phần lực lượng không quân phía Nam tham gia đợt diễn tập chi viện quần đảo Trường Sa (mang tên CV-88) trong tác chiến phòng thủ. Địa điểm diễn tập là căn cứ Phan Rang, Cam Ranh và vùng biển hai tỉnh Phú Khánh – Thuận Hải. Lực lượng tham gia có: phi đội cường kích Su-22M (Trung đoàn 923), 2 trực thăng Mi-8 (Trung đoàn 917), 2 vận tải cơ An-26 (Trung đoàn 918). Phi đội Su-22M luyện tập phương án tấn công tiêu diệt và ngăn chặn đội hình tàu hải quân đối phương trên biển, chi viện yểm hộ cho tàu hải quân phản công chiếm lại đảo; tiêm kích MiG-21 hộ tống bảo vệ đội hình tàu hải quân và phi đội Su-22M; máy bay An-26 làm nhiệm vụ trinh sát, chụp ảnh, chuyển quân và Mi-8 tìm kiếm cứu nạn.[62]

Trong năm 1988, Hải quân Việt Nam đưa quân ra đóng giữ tiếp 11 bãi đá ngầm khác. Ngày 17 tháng 10, Tổng Bí thư Nguyễn Văn Linh ký văn bản 19/NQ-TƯ về việc bảo vệ khu vực bãi ngầm trong thềm lục địa phía nam (khu DK1). Ngày 5 tháng 7 năm 1989, Thủ tướng Chính phủ ra chỉ thị số 180UT về việc xây dựng Cụm Dịch vụ Kinh tế - Khoa học - Kỹ thuật thuộc tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu (gọi tắt là DK1), xác định lại chủ quyền Việt Nam đối với khu vực thềm lục địa này. Từ tháng 6 năm 1989, Hải quân Việt Nam bắt đầu đóng giữ các bãi đá ngầm: Tư Chính, Phúc Nguyên, Phúc Tần, Huyền Trân, Quế Đường, Ba Kè.[41]