西沙群島歷來是中國領土，但從1956年開始，越南南方政府就開始侵占西沙群島，不斷向我挑釁。1974年1月，中國漁輪在西沙永樂環礁海域進行正常捕撈作業時，遭到越南南方海軍軍艦的嚴重騷擾。從1月15日起，越南南方海軍驅逐艦“李常杰”號、“陳慶瑜”號、“陳平重”號與護衛艦“怒濤”號先后入侵我國西沙群島的永樂群島海域，對漁民進行威脅和恐嚇。1974年1月15日，毛澤東主席果斷決策，要求海軍做好西沙自衛還擊作戰的戰前準備和兵力部署，這是81歲高齡的毛澤東主席在世時最后一次軍事決策行動。
1月17日、18日，海軍南海艦隊派出4艘艦艇（396、389掃雷艦，281、282獵潛艇）支援西沙群島漁民斗爭，與越南南方艦船發生接觸與對峙。海軍南海艦隊迅速指示西沙海上編隊指揮所：敵可能準備打，企圖吃掉我，我應立即做好戰斗準備，相對集中，不要單艦活動；如敵進攻我島嶼，編隊則堅決還擊，支援島上戰斗。19日清晨5時15分，越南南方4艘軍艦向我西沙海上編隊靠近，企圖強行占領西沙群島的琛航、廣金兩島，同時向我西沙編隊艦艇尋釁。越南南方海軍倚仗其艦船大、性能好，有恃無恐，一再挑釁，蓄意擴大事端。我西沙海上編隊嚴格遵守不打第一槍的原則，一忍再忍，盡量避免沖突。敵人誤認為中國海軍軟弱，于是搶先發起進攻。
10時22分，敵人4艘艦艇排成戰斗隊形向我西沙海上編隊駛來，旗艦旗桿上藍黃藍的越南南方旗子一降，4艘軍艦突然同時向我西沙海上編隊開火。南海艦隊西沙海上編隊亦不示弱，全面展開還擊，有理有利。炮手們從瞄準鏡中看到越南南方軍艦炮口火光閃爍的同時踩下發射踏板，越南南方軍艦發射的炮彈尚未落下之時，我國艦艇上的第一批炮彈已經出膛。雙方的第一批炮彈都是在穩定瞄準的情況下發射的，準確性高，殺傷力大。8艘艦艇在開戰之初均被炮火擊中，戰斗異常激烈。中國海軍艦艇中彈受損后，盡可能逼近敵人軍艦，充分發揮我海軍艦艇小口徑速射炮的威力以抵消敵人軍艦火炮射程較遠的優勢，與敵人軍艦進行接舷拼殺，連沖鋒槍和手榴彈都成為海上作戰的武器。越南南方軍艦一旦被擊中則全艦人員驚慌失措，根本沒有近戰的勇氣。海戰中交戰雙方互有損傷，但我國海軍官兵表現出來的英雄主義氣概和勇猛頑強作風壓倒了越南南方海軍。
12時30分，海上戰斗結束，我國海軍編隊擊沉越方海軍護航艦1艘，重創驅逐艦3艘（返回峴港后報廢）。我海軍西沙海上編隊1艘掃雷艦受重傷，1艘掃雷艦、2艘獵潛艦受輕傷，犧牲18人，傷67人。
西沙海戰結束后，我國海軍立即組織艦船護送陸軍部隊遂行攻島登陸作戰。20日上午，中國攻島部隊幾乎沒有遇到越南南方軍隊有組織的抵抗，在人員無一傷亡的情況下順利收復了被越南南方強行占領的珊瑚、甘泉、金銀三島，俘虜敵49人。至此，我國重新收復西沙群島被侵占的島嶼，恢復行使對西沙群島的主權。
西沙海戰，是在文化大革命長期干擾部隊建設與訓練、我國戰略重點放在北方防范蘇聯的背景下進行的。當時南海艦隊擁有的4艘千噸級護衛艦全部失修，無法出海作戰，只有幾艘百噸級護衛艇、獵潛艇和掃雷艇能夠駛到距海南島基地300多千米以外的西沙海域。我航空兵主力殲—6殲擊機的航程有限，到達西沙海域留空時間只有10分鐘，空中打擊和掩護能力很差。
西沙海戰爆發時，中越雙方各有4艘艦艇。越南南方海軍艦艇中大的有1770噸，小的有650噸，總噸位6000多噸，裝備有127毫米以下口徑火炮50門。我海軍總噸位只有1760噸，相當于越南南方海軍一艘驅逐艦的噸位，僅裝備85毫米以下口徑火炮16門，處于嚴重的劣勢地位。但是，當越南南方海軍艦艇向我海軍編隊發起進攻時，我海軍官兵英勇頑強，敢打必勝，表現出了視死如歸的大無畏氣概，堅決捍衛了西沙領土主權。如果當時不是抓住機遇，敢于“以小打大”，擊敗越南南方海軍并果敢奪島，西沙群島西部的永樂群島就會被外國控制，南海后來的形勢估計對我國更為不利。