於南海的南沙群島、西沙群島、中沙群島和東沙群島，歷來是中國領土。但在20世紀50年代後半期，越南南方當局侵佔酉沙群島之珊瑚等島嶼，並對南海其他諸島懷有領土野心。1973年9月，南越當局又非法宣佈將南沙群島的南威、太平等10多個島嶼劃入其版圖。1974年1月11日，中華人民共和國外交部發言人發表聲明，譴責南越當局對中國領土主權的肆意侵犯，重申中國對南沙、西沙、中沙和東沙各群島擁有領土主權，中國政府決不容許南越當局對中國領土主權的任何侵犯。南越當局不顧中國政府的嚴正警告，於1月15日派驅逐艦16號（李常傑號）侵入西沙的永樂群島海域，對在甘泉島附近生產的中國402，407號漁輪挑釁，無理要求漁輪離開甘泉島海域，並炮擊甘泉島；17~18日，又增派驅逐艦4號（陳慶瑜號）、5號（陳平重號）及護航炮艦10號（怒濤號）侵入上述海域，強佔金銀、甘泉兩島，企圖作為繼續侵佔其他島嶼的據點。
面對南越當局的侵略行徑，為保衛國家領土主權，反擊入侵之敵，中國人民解放軍海軍南海艦隊奉命派出獵潛艇271、274號組成編隊，在艦隊航空兵掩護下，於1月17日駛往西沙永樂群島海域執行巡邏任務，保護中國漁輪安全生產。18日，掃雷艦389、396號也馳援永樂海域，加入巡邏編隊；獵潛艇281、282號部署於宣德群島之永興島，準備隨時支援巡邏編隊作戰。
1974年1月中旬，面對南越當局的入侵軍事行動，中國高層研究決定，由軍委副主席兼國防部長葉劍英、時任中央軍委委員的鄧小平及海軍領導等六人組成領導小組，由葉、鄧具體負責，到總參謀部作戰室負責指揮西沙海戰。
1月17日，中國海軍南海艦隊奉命派出38002部隊由副部隊長魏鳴森等人員組成海上指揮所，率38141部隊271、274號艇進抵西沙永興島，與此同時，38001部隊的396、389號艦和281、282號艇，也相繼到達西沙海域集結待命 。
1月18日，南越增派5號驅逐艦和10號護衛艦入侵永樂群島海區並撞壞在該海區作業的南海水產公司407號漁輪。至此，南越當局集結於永樂海區的軍艦達4艘，另外還有驅逐艦、護衛艦各1艘也正在向西沙入侵 。
1月19日晨，南越海軍10、16號艦由廣金島西北向中國巡邏艦艇接近；4、5號艦由金銀島以南向琛航、廣金兩島接近，同時海南軍區副司令員江海率53612部隊某偵察隊和54447部隊3個連，乘38002部隊639、653、232等3個編隊和艦艇，分3個梯次從榆林港向西沙永樂群島開進，由海南軍區司令員江雪山和南海艦隊副司令員羅文華等有關單位領導組成西沙作戰指揮部，統一指揮西沙自衛反擊作戰 [12] 。中國海軍掃雷艦389、396號將南越海軍10、16號艦攔阻於廣金島西北海面，獵潛艇271、274號進至琛航島東南海域，與南越4、5號艦對峙，形成分割南越艦艇的態勢。7時40分和49分，南越4、5號艦先後以40餘人，強登琛航、廣金兩島，當即被中國守島民兵在海軍艦艇編隊支援下擊退。10時22分，南越4艦同時向中國艦艇編隊發起攻擊，中國艦艇被迫奮起自衛，各艦群近戰殲敵，集中火力猛烈還擊。與此同時，增援的281、282號艇由永興島向永樂戰區急進，於12時12分加入戰鬥。經4個多小時激戰，南越10號艦被擊沉，驅逐艦4、5、16號被擊傷後逃逸。19日海戰後，中國海軍南海艦隊遵照上級指示，為輸送、掩護陸軍分隊收復被南越軍隊侵佔的島嶼，並準備打擊可能再次入侵的南越艦艇，迅速調集各型艦艇15艘，載運陸軍4個步兵連，於1月20日8時以前，分批抵達永樂群島海域。9時35分，步兵分隊由海軍艦艇和漁輪輸送並在海軍航空兵掩護下，向被南越軍隊侵佔的甘泉、珊瑚和金銀三島逐島發起攻擊，至13時45分收復三島，全殲了登島的南越軍隊。
這次戰鬥，中國人民解放軍共擊沉南越海軍護航炮艦1艘，擊傷其驅逐艦3艘，俘49人（戰鬥結束後不久，中國即將全部俘虜遣返），收復被南越軍隊侵佔的永樂群島中的3個島嶼。這一勝利，嚴重打擊了南越當局的擴張主義，維護了國家領土主權。戰鬥結束後，參戰部隊和民兵受到中共中央軍垂和中華人民共和國國務院的通令嘉獎。
中國人民解放軍海軍南海艦隊第389號艦受重傷後，在琛航島坐灘；274號艦、396號艦受輕傷。
南越海軍一艘護衛艦（怒濤號，650噸）被擊沉，其餘3艘軍艦被擊傷（其中李常傑號被友艦陳平重號誤擊，導致機艙進水，並撤出戰場一段時間）。
西沙海戰的重大意義，是中國在西沙群島海域驅逐了南越勢力，從此牢牢控制了永樂群島核心區永樂環礁，為後來控制西沙邊緣島礁（中建島和華光礁、浪花礁等）及控制中沙群島、進軍南沙群島奠定了重要基礎。
西沙海戰，是中國人民解放軍的首次海上反侵略作戰，持續時間較長，作戰樣式比較複雜。當時部隊雖然經過恢復訓練，但軍事素質還不很高，尤其是武器裝備大大落後於南越軍隊。南越軍隊4艘艦艇總噸位近6000噸，解放軍4艘艦艇總噸位才1700餘噸；南越海軍艦炮大、數量多，解放軍海軍艦炮小、數量少；南越處於外線有利陣位，解放軍處於內線不利陣位。但是，由於指揮正確，戰術靈活，作戰英勇，奪取了海戰的勝利 。
西沙海戰，解放軍以小艇打敗大艦，以劣勢裝備打敗優勢裝備之敵，為中國人民解放軍未來的海上反侵略作戰，提供了寶貴經驗。戰後，中國獲得了對整個西沙群島及其周邊海域的控制權。
這是新中國海軍進行的第一次海上反侵略作戰，也是近代以來中華民族海軍史上首次對外戰爭的完勝。經此一役，西沙四十年再無戰端！
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