西沙群岛位于南海的西北部，海南岛东南面310km处，主体部分处于北纬15°40'--17°10'，东经110°--113°。海底地形为南海北部大陆坡的西沙台阶，是一个水深1500-2000m的高出南海中央深海平原逾的海底高原。

西沙群岛位于我国最南端，地图上的话，就在海南以南400-800公里的南海海面上，因为目前的中国地图大多是横版，南海诸岛的比例会更小，一般在位于地图的左下或右下角。但从地球上来看，位于我国东南部，依照左西右东，上北下南，应该是在右下角。

西沙群岛珊瑚礁林立，有8座环礁，1座台礁，1座暗礁海滩，干出礁礁体面积共有1836.4平方公里，其中礁坪面积221.6平方公里，礁湖面积1614.8平方公里。环礁和台礁上发育的灰沙岛共有28座，此外东岛环礁还有1座名叫高尖石的早更新世火山角砾岩岛屿。西沙群岛在中国南海诸岛中拥有岛屿最多，岛屿面积最大（永兴岛），海拔最高（石岛），为唯一胶结成岩的岩石岛（石岛为晚更新世沙丘岩）和唯一非生物成因岛屿（高尖石），且陆地总面积最大（8平方公里）。