大战一触即发
南越的几艘军舰都是美国制造，曾在美国海军服役。“李常杰”号在南越很有名，曾在海战中击沉14艘北越的军舰。从装备上看，南越海军3艘驱逐舰和1艘护航舰，最大的1770吨，最小的也有650吨，总吨位达6000多吨，同时舰上还装有127毫米以下口径的火炮50门。而中国编队的4艘舰艇，总吨位加起来还不如南越最大一艘舰船的吨位大，且中国火炮也比敌方弱。这或许是南越敢于如此行动的底气，战争最终在1月19日打响。
据当时“陈庆瑜”号的舰长武友山（音译）多年后在美国回忆，由于兵力占据优势，南越海军想采用“速战速决”的策略结束战斗。武友山还确认，是南越海军“打响了第一枪”。
根据双方装备情况和战场态势，中国编队指挥果断命令采用近战手段与敌厮杀。经过一场恶战，南越“怒涛”号被中国海军击沉在羚羊礁以南海域。至此，西沙海战首战获胜。
听到前线海战的胜利，坐镇指挥的叶剑英兴奋不已，连声叫好。邓小平也捻灭手中香烟，平静的说：“我们该吃饭了吧。”
随后经毛泽东同意，叶剑英、邓小平等研究决定：继续扩大战果，立即发起登陆作战，从南越手中收复珊瑚、甘泉、金银三岛。与此同时，组织和部署海上力量随时打击南越军队增援永乐群岛的海军舰只。
20日上午9时35分，登陆作战部队和民兵便按既定计划发起了收复三岛的登陆战。失去海军支持的南越军队仅仅经过10余分钟的战斗便纷纷缴械投降了。珊瑚岛上的敌人也仅仅在中国军队发起冲击前抵抗了一下，待登陆部队占领滩头阵地，守岛敌人便即刻放弃抵抗，仅用4个小时（实际战斗加起来不超过20分钟）顺利收复珊瑚、甘泉、金银三岛。
期间南越方面呼吁在北部湾海域活动的美国海军第七舰队干预，但被拒绝。其实早在开战后当天，美国国务院发言人约翰·金表示，在战事问题上“我们不支持任何一方。当然，我们确实强烈希望和平解决，但是我们并没有介入西沙海战。”美国国务卿基辛格也在当月23日中美会谈上发表看法：在西沙的主权争端上，“美国没有支持南越对这些岛屿提出的要求”。
这一战，让西沙保持稳定近38年，直到2012年，越南国会通过《越南海洋法》，把黄沙群岛（即西沙群岛）划入越南的领土范围，中越南海才再起大波澜。
