东西长约905公里，南北宽约887公里，南沙群岛及其所在海域统称南沙群岛海区，简称南沙海区，广义的南沙群岛海域面积约82.3万平方公里。
其西北与越南遥遥相对，东北与菲律宾隔海相望，南部水域与马来西亚、文莱、印度尼西亚等国沿海相接。
南沙群岛是一海底高原，基部深1800～2000米，具有大陆架、大陆坡和深海盆三大地貌特性。
南沙群岛属珊瑚礁地貌，岛礁沙滩星罗棋布，散布海域面积88万多平方公里，基座主要为南海南部的大陆坡和少部分大陆架的隆起台阶，海底槽沟纵横交错，地貌情况十分复杂。
岛屿由礁石和珊瑚砂及贝壳堆积而成，地势低平，海拔多在4米以下。
南沙群岛岛礁中的水面环礁的礁体面积有3000平方公里左右，南沙群岛常年出露的岛、礁、沙洲以及在低潮时出露礁坪或礁石的低潮高地共54个，其中水面环礁44个，水面台礁8个，水面塔礁2个。
因水面环礁往往又由多个单独的礁体构成。
因而，南沙群岛常年出露和低潮时出露的地理单体共86个，低潮时出露礁坪或礁石的干出礁52个。
以南沙群岛海底高原为基底构造，发育出北群、东北群、中群、南群、西南群等五大群230多座岛屿、沙洲、暗礁、暗沙和暗滩。
南华水道由东经112°35′～116°30′之间横穿群岛，通过北纬10°55′、9°55′及8°40′成为三点连线，把群岛的北部和中部分开。
其中已经中国政府命名的有177座，呈北东-南西向、北西-南东向、南-北向和东-西向的分布格局。
在已命名的岛礁滩沙中，岛屿有太平岛、中业岛、西月岛、南威岛、北子岛、南子岛、鸿庥岛、南钥岛、马欢岛、费信岛和景宏岛等11座，其中最大的岛屿是太平岛面积0.432平方公里，最高的是北子岛顶部海拔12.5米。
沙洲有敦谦沙洲、安波沙洲、双黄沙洲、染青沙洲、北外沙洲和杨信沙洲等6座。
暗礁105座，暗沙34座，暗滩21座。
另有4座明礁上有小沙洲，1座明礁上有人工岛。
北群岛礁分布在南华水道之北侧，地理坐标为北纬9°42′～11°31′，东经114°02′～115°02′，是南沙群岛5大群中岛礁数目最多的一群，共有53座。
其中岛屿8座，水下沙洲5座，暗礁33座，暗沙6座，暗滩1座。
又可分为以北子岛为首的北部岛礁、以太平岛为首的中部岛礁、以景宏岛为首的南部岛礁3组。
东北群，是以礼乐滩大环礁为主体的一群岛礁，分布范围为北起雄南礁，南至半月礁，东起海马滩，西止恒礁，地理坐标是北纬8°48′～11°55′，东经115°04′～117°50′。
共有发育在礼乐环礁、礼乐滩外围环礁和费马环礁礁缘上的岛礁47座，其中岛2座、暗礁34座、暗沙5座、暗滩6座。
中群岛礁位于北纬6°57′～9°40′，东经111°37′～115°55′，空间格局大致呈半环形分布，东西长约260海里，南北宽140多海里。
共有岛礁沙滩41座，其中岛屿1座、暗礁26座、暗沙12座、暗滩2座。依半环形分布态势，又可归类为南华水道、东弧、西弧、中部海槽区4组。
西南群，是南沙向西南散布最远的一群，包括广雅滩、人骏滩、李准滩、西卫滩、万安滩5座，全部是暗滩，分布在北纬7°28′～8°08′，东经109°44′～110°38′的范围内。
受北东－南西向褶皱轴及构造脊控制，这群暗滩也呈东北－西南向相间分布。
目前争议的核心是南沙岛礁领土主权争议和南海部分海域的划界争议。
按照国际法的规定，国家对海洋的权利基于大陆，即海权基于陆权。
整个南中国海海域的面积为350万平方公里，其中南海九条断续线之内，中国主张拥有主权、管辖权的海域面积为200多万平方公里。