Quần đảo Trường Sa nằm cách quần đảo Hoàng Sa khoảng 200 hải lý về phía Nam, bao gồm hơn 100 đảo, đá, bãi ngầm, bãi san hô, nằm rải rác trong phạm vi biển, khoảng từ vĩ tuyến 6030’ Bắc đến 12000’ Bắc và khoảng từ kinh tuyến 111030’ Đông đến 117020' Đông. Đảo gần đất liền nhất là đảo Trường Sa cách vịnh Cam Ranh (Khánh Hòa) khoảng 250 hải lý, cách điểm gần nhất của đảo Hải Nam (Trung Quốc) khoảng gần 600 hải lý và cách đảo Đài Loan khoảng 960 hải lý.

Các đảo của quần đảo Trường Sa thấp hơn các đảo của quần đảo Hoàng Sa. Độ cao trung bình trên mặt nước khoảng 3 - 5m. Quần đảo Trường Sa được chia làm tám cụm: Song Tử, Thị Tứ, Loại Ta, Nam Yết, Sinh Tồn, Trường Sa, Thám Hiểm, Bình Nguyên. Song Tử Tây là đảo cao nhất (cao khoảng 4 - 6m lúc thủy triều xuống); Ba Bình là đảo rộng nhất (0,6 km2). Ngoài ra còn có nhiều đảo nhỏ và bãi đá ngầm như Sinh Tồn Đông, Chữ Thập, Châu Viên, Ga Ven, Ken Nan, Đá Lớn, Thuyền Chài. Tổng diện tích phần nổi của tất cả các đảo, đá, cồn, bãi ở quần đảo Trường Sa chỉ khoảng 3 km2 nhỏ hơn tổng diện tích của quần đảo Hoàng Sa (10 km2) nhưng lại trải ra trên một vùng biển rộng gấp hơn nhiều lần quần đảo Hoàng Sa.

Trên đảo Trường Sa và Song Tử Tây có đài khí tượng ngày đêm theo dõi và thông báo các số liệu về thời tiết ở vùng biển này cho mạng lưới quan trắc khí tượng thế giới và trên một số đảo có đèn biển của Tổng Công ty Bảo đảm hàng hải Việt Nam như đảo Song Tử Tây, đảo An Bang, đảo Đá Tây.

Trên các đảo có nhiều loại cây xanh như phong ba, phi lao, bàng vuông và một số loại dây leo cỏ dại. Chất đất trên các đảo của quần đảo Trường Sa là cát san hô, có lẫn những lớp phân chim lẫn mùn cây có bề dày khoảng 5 - 10 cm. Một số đảo trong quần đảo có nước ngầm như đảo Song Tử Tây, đảo Song Tử Đông, đảo Trường Sa. Nguồn lợi hải sản ở quần đảo Trường Sa rất phong phú, đặc biệt có loại vích là động vật quý hiếm, cá ngừ đại dương có giá trị kinh tế cao. Không chỉ có trữ lượng tài nguyên khá lớn, đa dạng mà quần đảo Trường Sa còn có vị trí quân sự chiến lược quan trọng án ngữ phía Đông Nam nước ta.

Điều kiện tự nhiên và khí hậu vùng này rất khắc nghiệt: nắng gió, giông bão thường xuyên, thiếu nước ngọt, nhiều đảo không có cây. Một số hiện tượng thời tiết cũng diễn biến khác với trong đất liền. Khí hậu ở quần đảo Trường Sa có thể chia làm hai mùa: mùa khô và mùa mưa. Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 5, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 1 năm sau, lượng mưa trung bình hàng năm rất lớn vào khoảng hơn 2.500 mm. Hiện tượng dông trên vùng biển quần đảo này rất phổ biến, có thể nói quanh năm, tháng nào cũng có dông và là nơi thường có bão lớn đi qua, tập trung vào các tháng mùa mưa.

Quần đảo Trường Sa được chia thành 8 nhóm: Song Tử, Thị Tứ, Loại Ta, Nam Yết, Sinh Tồn, Trường Sa, Thám Hiểm, Bình Nguyên. Song Tử Tây là đảo cao nhất (khoảng 4 - 6m lúc thủy triều xuống); Ba Bình là đảo rộng nhất (0,6 km2).

1. Nhóm đảo Song Tử gồm đảo Song Tử Đông, Song Tử Tây, bãi Đá Bắc, bãi Đá Nam, bãi cạn Đinh Ba, bãi cạn Núi Cầu. Hai hòn đảo (Song Tử Đông và Song Tử Tây) nằm ở cực Bắc của quần đảo Trường Sa, ngang vĩ độ với Phan Rang (Ninh Thuận). Trên đảo có những cây cao trung bình, nhiều phân chim có thể chế biến thành phân bón, vòng quanh hai đảo này về phía đông và nam chừng 5 hải lý có nhiều mỏm đá ngầm. Rong biển mọc nhiều ở đây.

Song Tử Đông có hình dáng hơi tròn, diện tích 12,7 ha, dài 900 m, rộng 250 m, cao độ 3 m, có nhiều bãi cát và san hô xung quanh, nhiều cây cối. Song Tử Tây hình lưỡi liềm, nhỏ hơn Song Tử Đông, dài 700 m, rộng 300 m, có nước ngọt, có một vườn dừa và nhiều cây nhỏ. Có tháp ra-đa thời Việt Nam Cộng hòa.

2. Nhóm đảo Thị Tứ nằm ở phía Nam nhóm đảo Song Tử, gồm đảo Thị Tứ và các bãi đá (Hoài An, Tri Lễ, Cái Vung, Xu Bi, Vĩnh Hảo).

Đảo Thị Tứ hình bầu dục, rộng 550 m, dài 700 m, có giếng nước ngọt. Trên đảo có các loại cây: mù u, bàng, nhiều cây leo chằng chịt. Quanh đảo có nhiều bãi đá ngầm và rong biển.

3. Nhóm đảo Loại Ta nằm ở phía đông nhóm đảo Thị Tứ, gồm đảo Loại Ta và cồn san hô Lan Can (hay An Nhơn), đá An Lão, bãi Đường, bãi An Nhơn Bắc, bãi Loại Ta Bắc, bãi Loại Ta Nam, đảo Dừa và đá Cá Nhám. Đảo hình tròn, đường kính 300 m, cao khoảng 2 m, trên đảo có nhiều cây lớn. Vòng quanh đảo có nhiều bãi cát trắng tạo nên phong cảnh đẹp, có giếng nước ngọt nhưng rất nước.

4. Nhóm đảo Nam Yết nằm ở phía nam nhóm đảo Loại Ta, gồm đảo Nam Yết, đảo Sơn Ca, đảo Ba Bình, bãi Bàn Than, đá Núi Thị, đá Én Đất, đá Lạc, đá Gaven, đá Lớn, đá Nhỏ, đá Đền Cây Cỏ.

Nam Yết là hòn đảo cao nhất của quần đảo, lớn thứ hai sau đảo Ba Bình, ở phía Nam của nhóm đảo, hình chữ C, dài khoảng 700 m, rộng 250 m, cao khoảng gần 5 m. Trên đảo có nhiều loại cây và nhiều giống cây cỏ có gai vùng nhiệt đới. Quanh đảo có vòng san hô và bãi đá ngầm.

Đảo Sơn Ca có hình giống chữ C, dài 391 m, rộng 156 m, cao 3 m.

Đảo Ba Bình được xem là đảo lớn nhất trong quần đảo Trường Sa, thấp hơn đảo Nam Yết một chút. Nhìn chung nhóm đảo này có điều kiện sinh hoạt tốt. Phía Tây Nam nhóm Nam Yết có đá Chữ Thập, đây là chỗ cao nhất của một bãi cạn dài 25 km, rộng tối đa 6 km.

5. Nhóm đảo Sinh Tồn nằm ở phía nam nhóm đảo Nam Yết, gồm đảo Sinh Tồn và đá Sinh Tồn Đông, đá Nhạn Gia, đá Bình Khê, đá Ken Nan, đá Tư Nghĩa, đá Bãi Khung, đá Đức Hòa, đá Ba Đầu, đá An Bình, đá Bia, đá Văn Nguyên, đá Phúc Sỹ, đá Len Đao, đá Gạc Ma, đá Cô Lin, đá Nghĩa Hành, đá Tam Trung, đá Sơn Hà.

6. Nhóm đảo Trường Sa nằm ở phía nam và tây nam của cụm Sinh Tồn, trải dài theo chiều ngang, gồm đảo Đá Lát, Trường Sa, đảo Đá Đông, đảo Trường Sa Đông, đảo Phan Vinh (Hòn Sập) và đá Châu Viên, đá Tốc Tan, đá Núi Le, đá Tiên Nữ. Đảo lớn nhất là đảo Trường Sa, có dạng hình tam giác cân mà đáy hơi chệch về phía bắc. Nhóm đảo không có cây lớn, nhiều nhất là nam sâm, có dược tính, các loại rau sam, muống biển. Có loại chim hải âu trắng, sơn ca, chim én. Có giếng nước ngọt song lại có mùi tanh của san hô.

7. Nhóm đảo An Bang nằm phía nam nhóm đảo Trường Sa gồm có đảo An Bang, bãi Đất, bãi Đinh, bãi Vũng Mây, bộ Thuyền Chài, bãi Trăng Khuyết, bãi Kiệu Ngựa, và đá Ba Kè, đá Hà Tần, đá Tân Châu, đá Lục Giang, đá Long Hải, đá Công Đo, đá Kỳ Vân, đá Hoa Lau.

An Bang là đảo duy nhất giống như một cái túi, đáy nằm ở phía đông và miệng thắt lại ở phía tây. Đảo tương đối nhỏ và dài, chỉ rộng 20 m lúc nước ròng.

8. Nhóm đảo Bình Nguyên nằm ở phía đông gồm đảo Bình Nguyên, đảo Vĩnh Viễn, đá Hoa, đá Đích-kin-xơn, đá Đin, đá Hàn Sơn, đá Pét, đá Vành Khăn, cồn san hô Giắc-xơn, bãi Cỏ Mây, bãi cạn Suối Ngà, đá Bốc Xan, bãi cạn Sa Bin, đá Hợp Kim, đá Ba Cờ, đá Khúc Giác, đá Bá, đá Giò Gà, đá Chà Và, bãi Mỏ Vịt, bãi cạn Nam, bãi Nâu, bãi Rạch Vang, bãi Rạch Lấp, bãi Na Khoai. Đảo Vĩnh Viễn dài chừng 580 m, cao khoảng 2 m. Đảo Bình Nguyên thấp hơn, hẹp bề ngang.