Theo Hiệp định ngày 8-3-1949, Pháp dựng lên chính quyền thân Pháp, gọi là Quốc gia Việt Nam do cựu hoàng Bảo Đại đứng đầu; tuy nhiên, trong thực tế quân đội Pháp vẫn làm chủ Biển Đông, trong đó có Hoàng Sa và Trường Sa.
Năm 1949, Tổ chức Khí tượng thế giới (OMM, tên gọi tắt của Organisation Mondiale de Meteorologie) đã chấp nhận đơn xin đăng ký danh sách các trạm khí tượng do Pháp xây dựng tại quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa vào danh sách các trạm khí tượng thế giới, gồm: Trạm Phú Lâm, số hiệu 48859; Trạm Hoàng Sa, số hiệu 48860; Trạm Ba Bình, số hiệu 48419.
Ngày 8-3-1949, Pháp ký với Bảo Đại Hiệp định Hạ Long, trao trả độc lập cho Chính phủ Bảo Đại. Tháng 4-1949, Hoàng thân Bửu Lộc tuyên bố khẳng định lại chủ quyền của Việt Nam đối với Hoàng Sa.
Ngày 14-10-1950, Tổng trấn Trung phần Phan Văn Giáo đã chủ trì việc bàn giao quản lý quần đảo Hoàng Sa giữa Chính phủ Pháp và Chính phủ Bảo Đại.
Từ ngày 5 đến ngày 8-9-1951, Hội nghị San Francisco có đại diện của 51 nước tham dự để ký kết Hòa ước với Nhật. Tại phiên họp toàn thể mở rộng (5-9-1951), với 48 phiếu chống, 3 phiếu thuận đã bác bỏ đề nghị của Ngoại trưởng Gromưco (Liên Xô cũ) về việc tu chỉnh Khoản 13 của Dự thảo Hòa ước; trong đó có nội dung: Nhật thừa nhận chủ quyền của Cộng hòa nhân dân Trung Hoa đối với quần đảo Hoàng Sa và những đảo xa hơn nữa về phía Nam.
Tại hội nghị ngày 7-9-1951, Thủ tướng kiêm Ngoại trưởng của Chính phủ Quốc gia Việt Nam Trần Văn Hữu đã long trọng tuyên bố hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa là lãnh thổ của Việt Nam: “Et comme il faut franchement profiter de toutes occasions pour étouffer les germes de discorde, nous affirmons nos droits sur les iles de Spratley et de Paracels qui de tout temps ont fait partie du Vietnam”. Không một đại biểu nào trong hội nghị có bình luận gì về tuyên bố này. Ngày 8-9-1951, Hòa ước với Nhật được ký kết. Tại Điều 2, Đoạn 7 của Hòa ước ghi rõ: “Nhật Bản từ bỏ chủ quyền, danh nghĩa và tham vọng đối với quần đảo Paracels và Spratley” (Khoản f).
Ngày 20-7-1954, Hiệp định Giơ-ne-vơ được ký kết đã công nhận một nước có nền độc lập, chủ quyền, toàn vẹn lãnh thổ và thống nhất. Điều 1 của Hiệp định đã quy định, lấy sông Bến Hải (vĩ tuyến 17) làm giới tuyến tạm thời để phân chia quyền quản lý lãnh thổ giữa 2 miền Nam, Bắc Việt Nam. Giới tuyến tạm thời này cũng được kéo dài bằng một đường thẳng từ bờ biển ra ngoài khơi (Điều 4). Quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa nằm dưới vĩ tuyến 17 nên thuộc quyền quản lý của chính quyền miền Nam Việt Nam.
Tháng 4-1956, khi quân đội viễn chinh Pháp rút khỏi Đông Dương, quân đội quốc gia Việt Nam (về sau là Việt Nam Cộng hòa) đã ra tiếp quản nhóm phía Tây quần đảo Hoàng Sa.
Trước những hành động xâm chiếm một số đảo ở quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa do Trung Quốc và Phi-lip-pin tiến hành vào thời điểm giao thời này, Chính phủ Việt Nam Cộng hòa (VNCH) đã lên tiếng phản đối. Ngày 24-5 và 8-6-1956, VNCH đã ra thông cáo nhấn mạnh quần đảo Hoàng Sa cùng với quần đảo Trường Sa “luôn luôn là một phần của Việt Nam” và tuyên bố khẳng định chủ quyền từ lâu đời của Việt Nam.
Ngày 22-8-1956, tàu HQ04 của hải quân VNCH đã ra quần đảo Trường Sa cắm bia chủ quyền, dựng cờ, bảo vệ quần đảo trước hành động xâm chiếm trái phép, vi phạm chủ quyền Việt Nam của Đài Loan và Phi-lip-pin.
Ngày 20-10-1956, bằng Sắc lệnh 143/VN, VNCH đã đặt quần đảo Trường Sa trực thuộc tỉnh Phước Tuy.
Năm 1960, VNCH đã có quyết định bổ nhiệm ông Nguyễn Bá Thược, cán bộ hành chính hạng 1 tại Tam Kỳ (Quảng Nam) giữ chức Phái viên hành chính Hoàng Sa; ngày 27-6-1961, bổ nhiệm ông Hoàng Yêm giữ chức Phái viên hành chính Hoàng Sa. Ngày 13-7-1961, VNCH sáp nhập quần đảo Hoàng Sa vào tỉnh Quảng Nam. Ngày 11-4-1967, VNCH ban hành Nghị định số 809-NĐ-DUHC cử ông Trần Chuân giữ chức Phái viên hành chính xã Định Hải (Hoàng Sa), quận Hòa Vang, tỉnh Quảng Nam. Ngày 21-10-1969, bằng Nghị định số 709-BNV-HCĐP-26 của Thủ tướng VNCH, sáp nhập xã Định Hải vào xã Hòa Long, quận Hòa Vang (Quảng Nam).
Ngày 13-7-1971, tại hội nghị ASPEC Manila, Bộ trưởng Ngoại giao VNCH Trần Văn Lắm đã tuyên bố khẳng định quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa thuộc chủ quyền Việt Nam.
Ngày 6-9-1973, Tổng trưởng Nội vụ VNCH ký Nghị định 420-BNV-HCĐP/26 sáp nhập quần đảo Trường Sa vào xã Phước Hải, quận Đất Đỏ, tỉnh Phước Tuy.
Từ ngày 17-1 đến 20-1-1974, Trung Quốc huy động lực lượng quân sự đánh chiếm nhóm phía Tây quần đảo Hoàng Sa. Mặc dù đã chiến đấu quả cảm, nhiều binh sĩ đã anh dũng hy sinh, quân lực VNCH đã không cản phá được hành động xâm lược của Trung Quốc. Tuy nhiên, trên mặt trận ngoại giao, VNCH đã lên tiếng phản đối mạnh mẽ trước Liên hiệp quốc và cộng đồng quốc tế. Ngày 19-1-1974, Bộ Ngoại giao VNCH đã ra Tuyên cáo kêu gọi các dân tộc yêu chuộng công lý và hòa bình lên án hành động xâm lược thô bạo của Trung Quốc.
Cũng trong thời gian này, Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam đã tuyên bố nêu rõ lập trường của mình trước sự kiện này: Chủ quyền và toàn vẹn lãnh thổ là những vấn đề thiêng liêng đối với mỗi dân tộc. Vấn đề biên giới và lãnh thổ là vấn đề mà giữa các nước láng giềng thường có những tranh chấp do lịch sử để lại. Các nước liên quan cần xem xét vấn đề này trên tinh thần bình đẳng, tôn trọng lẫn nhau, hữu nghị và láng giềng tốt và phải giải quyết bằng thương lượng.
Ngày 1-2-1974, VNCH tăng cường lực lượng đóng giữ, bảo vệ quần đảo Trường Sa trong tình hình Trung Quốc tăng cường sức mạnh tiến hành xâm chiếm lãnh thổ, mà theo nhận định của Tổng thống Nguyễn Văn Thiệu: “Trung cộng sẽ đánh Trường Sa và xâm chiếm bằng vũ lực giống y như Hoàng Sa, có sự tiếp tay hoặc làm ngơ của Mỹ”.
Ngày 2-7-1974, tại Hội nghị Luật biển lần thứ 3 của Liên hiệp quốc tổ chức tại Caracas, đại biểu VNCH đã lên tiếng tố cáo Trung Quốc xâm chiếm quần đảo Hoàng Sa bằng vũ lực và khẳng định, quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa là lãnh thổ Việt Nam, chủ quyền của Việt Nam đối với hai đảo này là không tranh chấp và không thể chuyển nhượng.
Ngày 14-2-1975, VNCH công bố Sách trắng về chủ quyền của Việt Nam đối với quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa.
