Quần đảo Trường Sa thuộc tỉnh Khánh Hòa nằm trong vùng biển rộng khoảng 160.000-180.000km2. Theo Tổ chức Kỷ lục Việt Nam, đây là quần đảo xa bờ nhất cả nước. Trường Sa nằm giữa biển Đông, về phía đông nam nước ta, phía bắc là quần đảo Hoàng Sa của Việt Nam, phía đông giáp biển Philippines, phía nam giáp biển Malaysia, Brunei và Indonesia.
Quần đảo Trường Sa cách Cam Ranh 243 hải lý, cách Vũng Tàu 440 hải lý. Căn cứ vào vị trí và khoảng cách giữa các đảo, quần đảo Trường Sa được chia thành 8 cụm: Song Tử, Thị Tứ, Loại Ta, Nam Yết, Sinh Tồn, Trường Sa, Thám Hiểm và Bình Nguyên.
Là một trong hai quần đảo san hô của Việt Nam nằm ở giữa biển Đông, trong nhiều thế kỷ trước đây, quần đảo Trường Sa thường được gọi dưới tên chung với quần đảo Hoàng Sa là Bãi Cát Vàng, Hoàng Sa, Đại Hoàng Sa, Đại Trường Sa,…
Trên các bản đồ đầu tiên của các nhà hàng hải phương Tây, quần đảo Hoàng Sa cùng Trường Sa thường được vẽ thành một dải liền nhau hình lá cờ đuôi nheo nằm dọc bờ biển nước ta từ khoảng ngang Đà Nẵng tới cuối đồng bằng Nam Bộ. Đầu thế kỷ 20, nhờ sự phát triển của ngành đo đạc bản đồ biển, người ta mới tách hai quần đảo riêng biệt mang tên quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa.
Nhìn chung, các đảo thuộc quần đảo Trường Sa có diện tích nhỏ (khoảng vài chục ha trở xuống); trong đó, Ba Bình là đảo rộng nhất, có diện tích khoảng 0,6km2. Về độ cao của các đảo (so với mặt nước biển trung bình) khoảng từ 3m - 5m; cao nhất là đảo Song Tử Tây, khoảng từ 4m - 6m (lúc thủy triều xuống).
Chất đất trên các đảo chủ yếu là cát san hô, có lẫn các lớp phân chim và mùn cây, dày khoảng 5cm - 10cm. Một số đảo có mạch nước ngầm, có thể tạo ra các giếng nước ngọt, như: Song Tử Tây, Song Tử Đông, Trường Sa,… Đây là vấn đề rất quan trọng để đưa dân ra sinh sống trên các đảo và phát triển dịch vụ hậu cần nghề cá. Ngoài các đảo nổi, còn có các bãi đá, san hô ngầm, như: Sinh Tồn Đông, Chữ Thập, Châu Viên, Ga Ven, Ken Nan, Đá Lớn, Thuyền Chài,…
Khí hậu ở quần đảo Trường Sa được chia thành hai mùa: mùa khô (từ tháng 1 đến tháng 5) và mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 1 của năm sau) với lượng mưa rất lớn, khoảng hơn 2.500mm. Các hiện tượng thời tiết cực đoan, như: giông, lốc diễn ra quanh năm, đây cũng là nơi thường xuyên hứng chịu các cơn bão lớn đi qua.
Thảm thực vật ở quần đảo Trường Sa tương đối phong phú với nhiều loại cây xanh, như: phong ba, mù u, bàng vuông, phi lao và một số dây leo, cỏ dại vùng nhiệt đới. Đặc biệt, trên đảo Song Tử Đông có cả vườn dừa và nhiều cây nhỏ. Nguồn lợi hải sản ở Trường Sa cũng rất đa dạng, bao gồm nhiều loại động vật quý, hiếm và có giá trị kinh tế cao, nhất là tôm hùm, vích và cá ngừ đại dương,…
Năm 2007, huyện đảo Trường Sa thuộc tỉnh Khánh Hòa được thành lập 3 đơn vị hành chính trực thuộc là thị trấn Trường Sa, xã Sinh Tồn và xã Song Tử Tây. Dù vị trí địa lý xa xôi, song hàng năm, nhiều giáo viên trẻ vẫn xung phong tới đây để "gieo" con chữ cho học sinh.