Các tư liệu chứng minh chủ quyền của Việt Nam đã xuất hiện liên tục qua các đời: từ đầu thời Chúa Nguyễn (tức đầu thế kỷ XVII), sang thời Tây Sơn rồi tới triều Nguyễn (từ vua Gia Long), Việt Nam có khoảng gần 30 tư liệu các loại, đã khẳng định chủ quyền của Việt Nam hết sức rõ ràng.
Thời kỳ Đại Việt, từ thời kỳ Nam Bắc phân tranh và thời Tây Sơn, nguồn tư liệu về Hoàng Sa hầu như chỉ còn lại tư liệu của chính quyền họ Trịnh ở Bắc Hà, chủ yếu là Thiên Nam Tứ Chí Lộ Đồ Thư, năm 1686, trong Hồng Đức Bản Đồ hay Toản Tập An Nam Lộ trong sách Thiên Hạ bản đồ và Phủ Biên Tạp Lục, năm 1776 của Lê Quý Đôn.
Trong Thiên Nam Tứ Chí Lộ Đồ Thư hay Toản Tập An Nam Lộ, năm 1686 có bản đồ là tài liệu xưa nhất, ghi rõ hàng năm họ Nguyễn đưa 18 chiến thuyền đến khai thác ở Bãi Cát Vàng. Còn tài liệu trong Phủ Biên Tạp Lục của Lê Quý Đôn, năm 1776 là tài liệu cổ, mô tả kỹ càng nhất về Hoàng Sa, quyển 2 có hai đoạn văn đề cập đến việc Chúa Nguyễn xác lập chủ quyền của Đại Việt tại Hoàng Sa bằng hoạt động của đội Hoàng Sa và đội Bắc Hải.
Sang thời kỳ triều Nguyễn từ năm 1802 đến năm 1909, có rất nhiều tài liệu chính sử minh chứng chủ quyền của Việt Nam trên quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa:
- Dư Địa Chí trong bộ Lịch Triều Hiến Chương Loại Chí của Phan Huy Chú (1821) và sách Hoàng Việt Địa Dư Chí (1833). Nội dung về Hoàng Sa của hai cuốn sách trên có nhiều điểm tương tự như trong Phủ Biên Tạp Lục của Lê Quý Đôn cuối thế kỷ XVIII.
- Đại Nam Thực Lục phần tiền biên, quyển 10 (soạn năm 1821, khắc in năm 1844) tiếp tục khẳng định việc xác lập chủ quyền của Đại Việt cũng bằng hoạt động của đội Hoàng Sa và đội Bắc Hải.
- Đại Nam Thực Lục Chính biên đệ nhất kỷ (khắc in năm 1848); đệ nhị kỷ (khắc in xong năm 1864); đệ tam kỷ (khắc in xong năm 1879) có cả thảy 11 đoạn viết về quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa với nhiều nội dung mới, phong phú, rất cụ thể về sự tiếp tục xác lập chủ quyền của Việt Nam tại quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa.
- Tài liệu rất quý giá là châu bản triều Nguyễn (thế kỷ XIX), hiện đang được lưu trữ tại kho lưu trữ trung ương 1 ở Hà Nội. Ở đó người ta tìm thấy những bản tấu, phúc tấu của các đình thần các bộ như Bộ Công, và các cơ quan khác hay những dụ của các nhà vua về việc xác lập chủ quyền của Việt Nam trên quần đảo Hoàng Sa dưới triều Nguyễn như việc vãng thám, đo đạc, vẽ họa đồ Hoàng Sa, cắm cột mốc... Năm Thiệu Trị thứ 5 (1845) có chỉ đình hoãn kỳ vãng thám, sau đó lại tiếp tục.
- Trong bộ sách Đại Nam Nhất Thống Chí (1882 soạn xong, 1910 soạn lại lần hai và khắc in) xác định Hoàng Sa thuộc về tỉnh Quảng Ngãi và tiếp tục khẳng định hoạt động đội Hoàng Sa và đội Bắc Hải do đội Hoàng Sa kiêm quản...
Ngoài ra các bản đồ cổ của Việt Nam từ thế kỷ XVII đến thế kỷ XIX đều vẽ Bãi Cát Vàng hay Hoàng Sa và Vạn Lý Trường Sa trong cương vực của Việt Nam.