Năm 1933, chính quyền Pháp chính thức sáp nhập một số đảo chính và các đảo phụ thuộc của chúng ở Trường Sa - bao gồm cả các đảo Song Tử Đông và Song Tử Tây - vào tỉnh Bà Rịa của thuộc địa Nam Kỳ, Đông Dương thuộc Pháp. Năm 1956, Việt Nam Cộng hòa ra đời và cử tàu đi thị sát quần đảo Trường Sa, trong đó có Song Tử Đông. Năm 1963, Hải quân Việt Nam Cộng hòa đưa ba tàu là HQ-404 Hương Giang, HQ-01 Chi Lăng và HQ-09 Kì Hòa ra xây dựng lại bia chủ quyền Việt Nam tại một số đảo thuộc Trường Sa. Sách Trắng năm 1975 về quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa của Bộ Ngoại giao Việt Nam Cộng hòa nêu rõ ngày xây dựng lại bia chủ quyền ở 6 đảo: ngày 19-5-1963 ở đảo Trường Sa; ngày 20-5-1963 ở đảo An Bang; ngày 22-5-1963, ở đảo Thị Tứ và Loại Ta; ngày 24-5-1963 ở đảo Song Tử Đông và đảo Song Tử Tây.[2]

Nhưng năm 1970 Philippines đã tổ chức chiếm giữ đảo Song Tử Đông, đảo Thị Tứ, đảo Loại Ta và 4 đảo nữa. Theo Domingo Tucay, năm 1970 là một trung úy trẻ tham gia cuộc hành quân đó kể lại, họ mang theo mật lệnh, được dặn đến tọa độ nhất định mới được mở ra. Có 7 đảo, bãi hoàn toàn hoang vắng, họ chiếm đóng dễ dàng.

Sau khi quần đảo Hoàng Sa thất thủ vào tháng 1 năm 1974, đầu tháng 2 năm 1974, chính quyền Việt Nam cộng hòa quyết định tăng cường phòng thủ các đảo ở quần đảo Trường Sa, đưa lực lượng ra đóng ở năm đảo thuộc quần đảo Trường Sa giồm có đảo Nam Yết, Trường Sa, Song Tử Tây, Sinh Tồn và Sơn Ca.

Ngày 11 tháng 4 tháng năm 1975, các lực lượng của Hải quân nhân dân Việt Nam bí mật xuất phát từ Đà Nẵng và chọn đảo Song Tử Tây làm mục tiêu giải phóng đầu tiên từ tay Việt Nam Cộng hòa.

Rạng sáng 14 tháng 4 năm 1975, Đội 1 đặc công hải quân, dưới sự chỉ huy của Nguyễn Ngọc Quế, đội trưởng (Đoàn 126) chia làm 3 mũi, bí mật đổ bộ, nổ súng và giải phóng đảo Sinh Tồn.[3]

Năm 2007, Chính phủ Việt Nam thành lập xã Song Tử Tây thuộc huyện Trường Sa trên cơ sở đảo Song Tử Tây và các đảo, đá, bãi phụ cận.[4]