两汉
公元前110年（西汉武帝元封元年），海南始置珠崖、儋耳郡，标志着中央政权对海南岛及南海诸岛直接统治的开始。此后，随着生产发展和航海技术的进步，我国人民经常航行于南海之上，并在西沙群岛和南沙群岛一带居住和生产。南海诸岛与祖国大陆的关系越来越密切，历代统治者对南海和南海诸岛的认识不断加深。
唐代
唐代，海南岛环岛已建置有北部的崖州、西部的儋州、南部的振州（今三亚市），振州，前身为临振县，607年（隋朝大业三年），增设临振郡，622年（唐高祖武德五年）改郡为州，时号振州。《旧唐书地理志》（岭南道:振州）中已有振州管辖海南岛南部海域的记载。自此以后大陆中原王朝对南海诸岛的行政管辖从未中断过。724年（唐开元十二年），由僧一行等人主持子午线测量，南至南海及南海诸岛，并曾在南海上对有关星座进行了测量。这是行使主权之举。
宋代
位于海南岛岛北的崖州南移，改振州为崖州，后易名为朱崖军，继后又改为吉阳军。由吉阳军直接管辖南海诸岛。当时，北宋朝廷首命水师出巡至“九乳螺州”（即今西沙群岛），这是我国海军最早的巡海活动。
元朝
1278年（元世祖至元十五年），将海南的琼州改为琼州路。仍由吉阳军管辖南海诸岛。是时，宋代的军制多已改州，唯四川行省的长宁军和湖广行省的南宁（今儋州市）、万安（今万宁市）、吉阳（今三亚市）三军未改，是以特殊行政制度管理边疆的方法，可见其统治者对海防边疆的重视。元世祖忽必烈还亲派著名天文学家郭守敬到西沙群岛进行天文观测，表明主权归属元代王朝而无疑。
明朝
海南设立统一的地方行政管理机构——琼州府，隶属广东。恢复崖州、儋州、万州。将南海诸岛划归琼州府领属的万州管辖。并明确区分为“南澳气”、“七洲洋”、“万里长沙”、“万里石塘”等四大岛群（即今的东沙、西沙、中沙、南沙群岛）。
清朝
前期和中期基本沿袭明制不变。至清明后期，东沙群岛归属惠州管辖。西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛仍由海南的万州管辖。自此南海诸岛分属于不同的两个州级地方行政机构管辖。
民国
1911年辛亥革命后，广东省政府宣布把西沙群岛划归海南崖县（今三亚市）管辖。1921年，南方军政府又重申了这一政令。
第二次世界大战结束后，根据1947年中英美三国的《开罗宣言》和1945年7月《波茨坦公告》的精神，中国政府指派高级专员，前往西沙群岛进行接收，在岛上举行接收仪式，重竖主权碑；并在南沙群岛中最大的岛屿——太平岛驻军队和设立渔民服务站。
中华人民共和国
我国政府继续对西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛的岛礁及其海域行使主权，对行政管理体制的调整和完善。
1959年3月24日，中央政府批准成立“西南中沙工作委员会”，并设立了西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处（简称西南中沙群岛办事处），当时隶属于广东省。
1969年3月4日更名为“广东省西、南、中沙群岛革命委员会”。
1981年10月22日再次恢复为“广东省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处”的县级办事机构。
1984年10月1日海南行政区成立后由行政区人民政府接管。
1988年4月13日海南建省成立后，西南中沙办也随之划归海南省管辖。
1988年9月19日正式更名为“海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处”（简称西南中沙群岛办事处）。为海南省人民政府的派出行政机构，为县级编制。中国共产党海南省委员会的派出机构为“中国共产党海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛工作委员会”（简称西南中沙群岛党工委、西南中沙工委或西沙工委等），与办事处合署办公，实行“两块牌子，一套班子”的体制。工委、办事处驻西沙群岛以及整个南海诸岛中最大的岛屿永兴岛，负责行使西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛及其边临海域的主权与管辖权。海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处下分西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛三个乡级行政区。
2007年11月19日，国务院批准海南省人民政府的提议，将设立正式的县级市“三沙市”，取代海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处来管理这三个群岛，此次设立县级市三沙市因越南方面风波而被迫中止，但仍然挂名存在。并将由距离西沙群岛最近的文昌市来承担三沙市的补给工作，三沙市的后勤补给基地、码头供给基地将会建在文昌市的清澜港。
2012年6月21日，国务院正式批准撤销海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处，将此前的县级三沙市升格并设立为地级市“三沙市”，管辖西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛的岛礁及其海域。三沙市人民政府驻西沙永兴岛。
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