在秦汉时期，我国人民已经开始了在海上的航行活动。最晚在汉代，我国人民首先发现了南海诸岛;最晚到东汉，我国人民对南海中的礁屿和浅滩就有了命名，即“涨海”或“涨海崎头”。基于我国人民最早发现、最早命名、最早开发经营南海诸岛的历史发展，从唐宋之后，我国历代政府对南海诸岛及其附近海域进行了有效、连续不断的行政管辖。
根据(宋)赵汝适《诸蕃志》记载，唐贞元五年，“千里长沙”、“万里石塘”即隶属于海南四州军，这是目前所见明确南海诸岛行政归属的最早史料。《琼管志》是目前所知记载南海诸岛最早的地方志，大约成书于 1203-1208 年，已失传，从宋代其他史籍中可了解其部分内容，如《舆地纪胜》引《琼管志》记述：“吉阳，地多山高……其外则乌里苏密吉浪之洲，而与占城相对，西则真腊交趾，东则千里长沙、万里石塘。”可见，宋代沿袭唐代设置，南海诸岛仍属于广南西路琼管吉阳军的管辖范围，这标志着中国政府将南海诸岛纳入版图、确定建置已初现端倪。
赵汝适在《诸蕃志序》中还说：“暇日阅《诸蕃图》，有所谓石床(即石塘)、长沙之险，交洋、竺屿之限。”这是最早提出有关南海界限的记载，表明至宋代，已把中国与东南亚各国的地理界限定在交洋(即交趾洋，今北部湾)与竺屿(Pulo Aor，今马来西亚半岛东岸以外的海岛)。据著名专家韩振华先生考证，这条界限恰好把今中沙、南沙群岛及其周围海域确定在中国界限之内。这种分别中外地理界限的概念，与宋时“长沙”、“石塘”属于中国的事实是完全吻合的。
明清两代延续了宋代的行政建置，“长沙”、“石塘”仍列入版图并明确置于广东省琼州府万州辖下。 郑和于 1405-1433 年间七下西洋，其往返行程都经过了南海海域。1621 年茅元仪所著《武备志》中有《自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸蕃图》，即著名的《郑和航海图》，该图在广东“外平”(即南澳岛坪山)至海南南面航道外，标绘有无数沙状和石块的“石星石塘”、成礁石状的“石塘”和“万生石塘屿”，其中“石星石塘”即今东沙群岛和中沙群岛，“石塘”指西沙群岛，而绘于“石塘”东南方的“万生石塘屿即为南沙群岛。十分清楚的是，该图不仅明确地把南海诸岛划入我国版图，与“交趾洋”、“交趾界”作了明显区分，而且标示出了南海诸岛归属于广东的建置关系。
在清代一系列官方文籍中，万州辖下山川的沿革、建置情况，虽在不同时期均略有变动，但把长沙海、石塘海列入万州辖内，有清一代未曾变化。如 1676 年(康熙十四年)由两广总督金光祖纂修的《广东通志》山川·万州条，1725 年(雍正三年)由经延讲官、户部尚书蒋廷锡等校修，1726 年(雍正四年)由雍正皇帝御序钦定的《钦定古今图书集成》职方典·琼州府山川考二·万州条，1731 年(雍正九年)广东总督郝玉麟等修纂的《广东通志》山川·万州条，1822 年(道光二年)两广总督阮元总裁、广东巡抚李鸿宾等监修的《广东通志》山川略十三·琼州府万州条，1679 年(康熙十八年)万州知州李炎等原著、1819 年(嘉庆二十四年)万州知州汪长龄主修、1828 年(道光八年)万州知事胡端书续修的《万州志》川条，1841 年(道光二十一年)明谊修、张岳崧纂的《琼州府志》万州海防条等官方文籍，均把“千里长沙、万里石塘”作为明确之山川单位列入广东省琼州府辖下的万州版图内。 同时，这一行政建置也大量反映在清代地图上。如 1724 年(雍正二年)刻制行用的《清直省分图》之《天下总舆图》、1755 年(乾隆二十年)前印行的《皇清各直省分图》之《天下总舆图》、1767 年(乾隆三十二年)印行的黄证孙《大清万年一统天下全图》、1767 年(乾隆三十二年)以后印行的朱锡龄《大清万年一统全图》、1810 年(嘉庆十五年)印行的《大清万年一统地理全图》、1817 年(嘉庆二十二年)印行的陶晋《大清一统天下全图》、1895 年(光绪二十一年)印行的《古今地舆全图》等，这些地图均为清朝官方所绘制，而且无一例外地把长沙海、石塘海绘入清朝版图之内。
值得一提的是，1838 年严如煜《洋防辑要》卷一《直省海洋总图》，1842 年俞昌会《防海辑要》卷首《直省海洋总图》，均将南海诸岛作为海防要地列入版图。1800 年(嘉庆五年)印行的晓峰《清绘府州县厅总图》将“七洲洋”划为我国的一个府，图上标绘了作为“府”一级行政单位的红色长方形图例，这是目前所见将“南澳气”、“万里长沙”、“万里石塘”和“七洲洋”，即南海诸岛东沙、西沙、中沙和南沙列入我国版图并设府管辖的最早的一张地图。此后，1842 年成书、1852 年刻印魏源《海国图志》卷三《东南洋沿海各国图》，1894 年马冠群《中外舆地丛钞》中《东南洋沿海岛岸国图》等不仅都把南海诸岛列入我国版图，并明确注明属于万州辖地。
至清末，南海诸岛在官方印行的政区地图上反映得更加具体。1904 年(光绪三十年)吴长发重订印行的《大清天下中华各省州县厅地理全图》中，所绘“万里长沙”包括东沙群岛和西沙群岛、“万里石塘”则包括中沙群岛和南沙群岛，图中把它们划为中国的一个府，并用双线方格形图例表示为广东省属内的府级政区单位。1905 年(光绪三十一年)由王兴顺重订印行的《大清天下中华各省府州县厅地理全图》(以吴长发图为底本)中，标绘东沙群岛和西沙群岛所在的“千里长沙”、中沙群岛和南沙群岛所在的“万里石塘”，则以双线长方形图例表示它们为广东省属的府级行政单位。
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