Theo Hiệp ước Patenotre năm 1884, Chính quyền thuộc địa Pháp đã tiến hành các hoạt động đại diện cho Nhà nước Việt Nam trong việc tiếp tục bảo vệ, quản lý và khẳng định chủ quyền của Việt Nam đối với hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa.
Cụ thể, sau một thời gian tổ chức các cuộc nghiên cứu, khảo sát tại thực địa của các nhà khoa học và những cuộc trao đổi giữa những chính khách Pháp có liên quan đến quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa, ngày 8/3/1925, Toàn quyền Đông Dương đã tuyên bố khẳng định, quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa là bộ phận lãnh thổ thuộc địa của Pháp. Ngày 19/3/1926, Thống đốc Nam Kỳ cấp giấy phép nghiên cứu mỏ ở đảo Trường Sa cho Công ty Phosphat của Bắc Kỳ.
Ngày 13/4/1930, Thông báo hạm Malicieuse do thuyền trưởng De Lattre điều khiển ra quần đảo Trường Sa theo chỉ thị của Toàn quyền Đông Dương dựng bia chủ quyền, đóng giữ đảo Trường Sa và các đảo, đá, bãi phụ thuộc. Ngày 23/9/1930, Chính phủ Pháp gửi thông báo ngoại giao cho các cường quốc về sự kiện đóng giữ quần đảo Trường Sa theo đúng thủ tục. Ngày 31/12/1930, Phòng Đối ngoại Phủ Toàn quyền Đông Dương gửi báo cáo lên Thủ tướng, Bộ trưởng Bộ Thuộc địa Pháp về những hoạt động đóng giữ đảo Trường Sa và các đảo phụ cận, cũng như các tư liệu khảo cứu về pháp lý bảo vệ cho sự kiện đóng giữ này.
TS Nguyễn Nhã tặng bản vẽ lại An Nam Đại quốc họa đồ cho UBND huyện Hoàng Sa (Đà Nẵng)
Ngày 4/1/1932, Chính phủ Pháp gửi Công hàm tới Công sứ Trung Quốc tại Paris khẳng định chủ quyền của Pháp đối với Hoàng Sa và đề nghị giải quyết tranh chấp thông qua đàm phán hữu nghị hoặc bằng phương thức trọng tài quốc tế. Trung Quốc từ chối đề nghị này.
Ngày 18/2/1937, Pháp lại chính thức yêu cầu Trung Quốc áp dụng phương thức trọng tài quốc tế để xác định chủ quyền quần đảo Hoàng Sa; Trung Quốc lại khước từ.
Ngày 26/11/1937, Pháp phái kỹ sư trưởng J. Gauthier ra Hoàng Sa để nghiên cứu tìm địa điểm xây dựng đèn biển, bãi đỗ cho thủy phi cơ, nghiên cứu các điều kiện định cư ở quần đảo này. Năm 1938, Pháp phái các đơn vị Bảo an đến đồn trú trên các đảo và xây dựng một hải đăng, một trạm khí tượng được Tổ chức Khí tượng Thế giới cho đăng ký với số hiệu là 48859 ở đảo Phú Lâm, một trạm vô tuyến điện TSF trên đảo Hoàng Sa.
Ngày 15/6/1938, Pháp xây xong trạm khí tượng ở đảo Ba Bình, quần đảo Trường Sa. Ngày 30/3/1938, vua Bảo Đại ký Dụ số 10 sáp nhập Hoàng Sa vào tỉnh Thừa Thiên thay vì Nam Ngãi trước đây. Ngày 15/6/1938, Toàn quyền Đông Dương Jules Brevie ký Nghị định 156-S-V thành lập đơn vị hành chính cho quần đảo Hoàng Sa thuộc tỉnh Thừa Thiên.
Tháng 6/1938, một đơn vị lính Bảo an Việt Nam được phái ra đồn trú tại quần đảo Hoàng Sa. Một bia chủ quyền đã được dựng tại đảo Hoàng Sa có khắc dòng chữ: “Republique Francaise-Empire d’Annam-Achipel de Paracel 1816-Ile de Pattle 1938”.
Trong Chiến tranh thế giới lần thứ hai, Nhật Bản tuyên bố sáp nhập các quần đảo trong Biển Đông vào các vùng lãnh thổ mà Nhật đã chiếm đóng. Ngày 4/4/1939, Chính phủ Pháp gửi Công hàm phản đối các quyết định nói trên của Nhật và bảo lưu quyền của Pháp tại quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa.
Ngày 15/8/1945, Nhật thua trận phải rút khỏi Đông Dương và ngày 26/8/1945, quân đội Nhật phải rút khỏi quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa.Sau khi Nhật rút đi, mở ra một thời kỳ mới vô cùng phức tạp.
Tiến sĩ Trục cho biết, trong hoàn cảnh lịch sử cuối năm 1946, đầu năm 1947, mặc dù Việt Nam đã tuyên bố độc lập ngày 2/9/1945, không còn ràng buộc vào Hiệp định Patenotre 1884, song Pháp cho rằng, theo Hiệp định Sơ bộ ngày 6/3/1946, Việt Nam Dân chủ cộng hòa còn nằm trong khối Liên hiệp Pháp, về ngoại giao vẫn thuộc Pháp nên Pháp có nhiệm vụ thực thi quyền đại diện Việt Nam trong vấn đề chống lại mọi xâm phạm chủ quyền của Việt Nam tại quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa.
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 hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa.
Cũng trong năm 1949, Tổ chức Khí tượng Thế giới 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: Trạm Phú Lâm, số hiệu 48859, Trạm Hoàng Sa số 48860, Trạm Ba Bình số 48419.
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 5/9 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 ngày 5/9, với 48 phiếu chống, 3 phiếu thuận, hội nghị đã bác bỏ đề nghị của Ngoại trưởng Gromyco (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 CHND Trung Hoa đối với quần đảo Hoàng Sa và những đảo xa hơn nữa về phía Nam.
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. Không một đại biểu nào trong hội nghị này có bình luận gì về tuyên bố này. Ngày 8/9/1951, Hòa ước với Nhật được ký kết. Điều 2, Đoạn 7, của Hòa ước đã ghi rõ: "Nhật Bản từ bỏ chủ quyền, danh nghĩa và tham vọng đối với các quần đảo Paracel và Sprathly" (khoản f).
An Nam Đại quốc họa đồ của Giám mục Taberd xuất bản năm 1838 khẳng định Paracels nằm trong vùng biển Việt Nam
Ngày 20/7/1954, Hiệp định Geneve 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 hai miền Nam-Bắc của 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 tiến hành vào thời điểm giao thời này, Chính phủ Việt Nam Cộng hòa đã lên tiếng phản đối. Ngày 24/5 và 8/6/1956, Chính phủ Việt Nam Cộng hòa 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 13/7/1971, tại Hội nghị ASPEC Manila, Bộ trưởng Ngoại giao Việt Nam Cộng hòa Trần Văn Lắm đã tuyên bố khẳng định quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa thuộc chủ quyền Việt Nam.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. Trên mặt trận ngoại giao, Việt Nam Cộng hòa đã lên tiếng phản đối mạnh mẽ trước Liên hợp quốc và cộng đồng quốc tế.
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.