Quần đảo Hoàng Sa năm ngang bờ biển các tỉnh Quảng Trị, Thừa Thiên, Quảng Nam và một phần Quảng Ngãi.
 
Về khoảng cách với đất liền, quần đảo Hoàng Sa nằm gần với đất liền Việt Nam hơn cả: Từ đảo Triton đến Mũi Ba Làng An(Cap Batangan:15 vĩ độ B, 108 độ 6’ kinh Đ), tức đất liền lục địa Việt Nam đo được 135 hải lý, cách cù lai Ré chỉ có 123 hải lý, trong khi đó cách đảo gần nhất tới bờ đảo Hải Nam xa tới 140 hải lý (đảo Hoang Sa Pattle: 16 độ vĩ B 111 độ 6’ Đ và Ling-Sui hay Leing Soi: 18 độ vĩ B, 110độ 03 kinh Đ); nếu tính tới đất liền lục địa Trung Hoa thì còn xa hơn nhiều, tổi thiểu là 235 hải lý.
 
Đoạn bờ biển Quảng Trị chạy dài xuống đến Quảng Ngãi đối mặt với các đảo Hoàng Sa luôn hứng gió Mùa Đông Nam hay Đông Bắc thổi vô, nên thường tiếp nhận các thuyền hư hại bị bão làm hư hại ở vùng biển Hoàng Sa. Các vua chúa Việt Nam hay chu cấp phương tiện cho các thuyền ấy về nước nên họ thường bảo nhau tìm cách dạt vào bờ biển của Việt Nam để nhờ cứu giúp. Chính vì vậy Hoàng Sa từ rất sớm đã được người Việt biết tới, hết sức quan tâm, cùng xáp lập và thực thi chủ quyền của mình.
 
Trong khoảng 30 đảo, đá, bãi, cồn, hòn trên, hiện có 23 đã được đặt tên, gồm 15 đảo, 3 bãi, 3 đá, 1 cồn, 1 hòn. Các đảo trên không cao, nhất là đảo Hòn Đá(50 feet), đảo thấp nhất là đảo Tri Tôn(10 feet). Các đảo chính gồm hai nhóm:
-    Nhóm Lưỡi Liềm (Crescent group) ở Tây Nam.
-    Nhóm An Vĩnh ở (Amphitrite group) ở Đông Bắc.
 
1. Nhóm Lưỡi Liềm.
 
Nhóm Lưỡi Liềm còn gọi là Trăng Khuyết hay Nguyệt Thiềm, theo như Sơn Hồng Đức nếu nhìn từ máy bay xuống, nhóm đảo này trông như hình chiếc bánh “croissant” châu đầu vào nhau. Có 7 đảo chính và vô số nhỏm đá:
 
Đảo Hoàng Sa (Pattle, Shanhu Dao)  [tập San Sử Địa số 29]
Tuy là đảo chính nhưng không phải là đảo lớn nhất, có vị trí quân sự quan trọng nhất cho việc phòng thủ bờ biển Việt Nam, hơn cả đảo Phú Lâm.
 Đảo nằm trên tọa độ 16 độ 32,2 vĩ B, 111 độ 35,7 kinh Đ, hình bầu dục, dài khoảng hơn 900m, rộng khoảng 700m, diện tích chừng 0,3km2 (30ha)  gồm cả vòng san hô bao quanh.
 
Đảo Hữu Nhật (Robert, Canquan Dao hay Cam Tuyền)
 
Đảo mang tên xuất đội thủy quân Phạm Hữu Nhật được vua Minh Mạng phái ra đảo Hoàng Sa đo đạc thủy trình, vẽ bản đồ vào năm 1836.
Phía Nam đảo Hoàng Sa cách độ 3 hải lý, hình bầu tròn, đường kính 800 m, chu vi 2000m , diện tích khoảng 0,32 km2 (32 ha) có vòng đai san hô bao ngoài, giữa là vùng bể lặng. Nằm ở tọa độ 111 độ 344 kinh Đ, 16 độ30’60 vĩ B. Chung quanh đảo cây cối um tùm, chính giữa là lòng chảo không sâu cho lắm. Biển quanh đảo có nhiều dong biển, phủ kín cả mặt biển. Nơi đảo này vì không có người ở nên con vít thường lên bờ đẻ la liệt từ tháng 3 đến tháng 8 âm lịch.
 
Đảo Duy Mộng (Drummond, Jinquing Dao)
 
Đảo ở phía Đông Nam đảo Hữu Nhật, phía Đông Bắc là đảo Quang Hòa nằm trên tọa độ 111o 44’kinh Đ, 16o 28’ vĩ B, cũng do san hô cấu tạo thành, bãi xan hô ra xa đảo, nhô lên khỏi mặt nước khoảng 4m. Đảo hình bầu dục, diện tích khoảng 0,41km2(41ha)  không có loại cây lớn, chỉ toàn loại cây nhỏ. Giữa đảo là vùng đất trống, có thể định cư được. Đảo có một con lạch nhỏ, có thể dung ghe đi vào trong nội địa. Tàu có thể neo cách đảo 200m. Có nhiều chim biển và con Vít sống trên đảo.

 
Đảo Quang Hòa (Duncan, Chenhang Dao)
 
Đảo nằm trên tọa độ 111o 42’ kinh Đ, 160o 26’ vĩ B cũng do san hô tạo thành, là đảo lớn nhất trong nhóm đảo Lưỡi Liềm (Crescent Group), chung quang đảo là bãi cát màu vàng(hoàng sa hay cát vàng). Vòng san hô lan ra rất xa khỏi bìa đảo. Cạnh đảo lớn có những hòn đảo nhỏ nối liền nhau bằng bãi cát dài. Một vài bản đồ địa chất ghi Quang Hòa thành hai đảo Quang Hòa Đông và Quang Hòa Tây.
 
-  Quang Hòa Đông có rừng cây nhàu, một loại cây dùng để làm thuốc thường thấy nhiều ở vùng Nam Bộ Việt Nam và cây phosphorite mọc ở phía Tây của đảo, nhiều cây cao tới 5m. Phần phía Đông trơi trụi chỉ có dây leo sát mặt đất. Chu vi đảo 2.700m, diện tích khoảng 0,48km2 (48ha)
 
-  Quang Hòa Tây là một đảo nhỏ, gần hình tròn, chu vi 1000m chỉ băng 1/10 Đảo Quang Hòa Đông, khoảng 0,09km2 (9ha), cũng có những loại cây như ở đảo Quang Hòa Đông nhưng chỉ cao hơm 3m.
 
Đảo Quang Ánh (Money Island, Jinyin dao, Kim Ngân (TQ))
 
Đảo nằm trên tọa độ 111o 36’ kinh Đ, 160o 27’ vĩ B do san hô tạo thành, nhô lên mặt nước độ 6m, nơi cao nhất trong nhóm đảo Lưỡi Liềm. Chung quang đảo, bờ biển có nhiều đá ngầm sắc nhọn rất nguy hiểm, tàu lớn không thể cặp neo được. Các tàu lớn phải neo ở ngoài khơi, muốn vào được phải neo thuyền nhỏ. Vì địa thế hiểm trở và trên đảo không có nước ngọt nên trên đảo ít vết chân người lui tới.
 
Đảo mang tên Phạm Quang Ánh, một đội trưởng Hoàng Sa được vua Gia Long sai đo đạc thủy trình ở Trường Sa năm 1815, hiện có hậu duệ và nhà thờ họ ở Cù Lao Ré. Đảo hình bầu dục hơi tròn, chu vi khoảng 2.100m, diện tích khoảng 0,3km2 (30ha). Có một số cây lớn mọc ở giữa đảo cao đến 5m. Ở phía ngoài của đảo có các cây phosphorite và một vài lọa cây khác giống như cây mít nhưng không có quả.
 
Nhóm đảo Lưỡi Liềm ngoài 5 đảo trên còn có 4 đảo nhỏ như đảo Ba Ba (Hoàn Thử 111o 38’ kinh Đ, 160o 36’ vĩ B), đảo Xà Cừ (111o 42’ kinh Đ, 16o 33’ vĩ B), và các đá như Hải Sâm (Antelope Reef, 111o 34’ kinh Đ, 16o 29’ vĩ B) đá Lồi (Discovery Reef, Yuzhuo Jiao, 111o 40’ kinh Đ, 16o 14’ vĩ B) đá Chim Yến (Vunladdaore Reef, 112o 04’ kinh Đ, 16o 21’ vĩ B), đá Bạch Quy (Passu Keah Reef, Panshi Yu, 111o 34’ kinh Đ, 16o 29’ vĩ B).

 
2. Nhóm An Vĩnh , (Amphitrite Group).
 
Nhóm đảo An Vĩnh bao gồm các đảo tương đối lớn và cao nhất thuộc quần đảo Hòang Sa, cũng là các đảo san hô lớn nhất của Biển Đông. Đảo lớn nhất là đảo Phú Lâm.
 
Đảo Phú Lâm (Woody Island, Yongxing Dao)
 
Nằm ở tọa độ 112o 20’ kinh Đ, 16o 50’ vĩ B, đảo lớn nhất trong quần đảo, bề dài 3.700m, bề rộng 2.800m [31,tr.185]. Trên đảo, cây cối um tùm, có vài cây dừa, nên gọi là Phú Lâm. Ở đây, chim Hải Âu sinh nở từ thế kỷ này sang thế kỷ khác để lại một lớp guano (phân đen) dày tới 50cm. Đây là đảo duy nhất từ xa có thể nhìn thấy được. Đảo có cầu tàu lớn, sân bay, đài kiểm pháo và nhiều phương tiện quân sự khác.

 
Các đảo khác
 
Tất cả các đảo, bãi ở quần đảo Hoàng Sa đều thuộc vĩ tuyến 17, trừ Đá Bắc (North Reef, Beijiao, 111o 381’ kinh Đ, 160o 05’ vĩ B), tại bãi này có nhiều xác tàu bị đắm nhất. Cụm An Vĩnh còn có đảo Cây (Tree Island, Zhaoshudao), 112o 16’ kinh Đ, 160o 36’ vĩ B111o 38’ kinh Đ, 160o 50’ vĩ B). Nhà cầm quyền thực dân Pháp dựng một quan trắc khí tượng, số liệu trong danh sách World Meteorological Organisation là 48859.
 
Đảo Bắc (North, 112o 138’ kinh Đ, 160o 57’ vĩ B)
 
Đảo Nam (South Island, Nandao, 112o 197’ kinh Đ, 160o 567’ vĩ B)
 
Đảo Giữa (Middle Island, Zhongdao 112o 197’ kinh Đ, 160o 567’ vĩ B)
 
Đảo Đá (Rock Island, 112o 19’ kinh Đ, 160o 51’ vĩ B) ở phía Tây Bắc đảo Phú Lâm.
    
Cồn cát Tây (West Sand, Xi Shazhou, 112o 12’ kinh Đ, 16o587’ vĩ B)
 
Cồn Cát Nam ( South Sand, Nan Shzhou, 112o 203’ kinh Đ, 16o57’ vĩ B)

 
3. Nhóm Linh Côn
 
Nằm về phía cực Đông của quần đảo Hoàng Sa. Đảo nằm vào kinh độ 112o 44’ kinh Đ, 16o40’ vĩ B.
Các đảo thuộc nhóm này không mấy quan trọng, chỉ là những mỏm san hô nhấp nhô trên mặt nước biển.
Linh Côn là tên một con tàu bị nạn ở đây và đầu thế kỷ thứ XX. Lớn nhất là đảo Linh Côn, diện tích chừng 1,62km2 , trên đảo có nước ngọt. Vùng san hô bao quanh kéo dài về phía Nam tới 15 hải lý.
 
Phía Tây nhóm đảo Linh Côn còn có Đá Tháp (Pyramid Island, 112o 385’ kinh Đ, 16o345’ vĩ B). Phía Nam, Tây Nam còn có bãi Quảng Nghĩa (Jehangir Zhanhan tan), Bãi Châu Nhai (Bremen Bank, Bimmeitan), bãi Tân Mê (112o 320’ kinh Đ, 16o18’ vĩ B), Bãi Bồng Bay (Bombay Reef, Lang hua jiao, 112o 30’ kinh Đ, 16o02’ vĩ B) Ốc Tai Voi ( Herald Bank, 112o 16’ kinh Đ, 15o40’ vĩ B), Bãi La Mác (111o 34’ kinh Đ, 16o31’ vĩ B)
 
Ngoài ra ở cực Nam còn có đảo Tri Tôn (Triton Island, Zhongjian dao, 111o 12’ kinh Đ, 15o46’ vĩ B ). Đây là hòn đảo đơn độc ít người lui tới nhưng rất nhiều hải sản, san hô đủ màu.