西沙羣島周圍都是槽谷，其中一條規模很大的弓形槽谷圍繞着羣島的西、北及東部，強烈割切大陸坡。
此谷爲沉積物充填而發育成海槽，稱之爲西沙北海槽。海槽全長460餘公里，西段呈北東—南西向延伸，水深超過1650米
東段則呈東西向展布，水深超過3000米，並由此注入南海深海平原。
西沙羣島至中沙羣島之間分佈着一條北東向的海槽—西沙東海槽，槽深2500米。海槽的東北端及西南端增深至3000米以下，並與南海深海平原相通。
西沙羣島的西南邊緣則是一條不明顯的北西向海槽，深1100米，其西北端與西沙北海槽相通，東南端伸入南海深海平原。綜上所述，西沙羣島海區實際上是由海槽連成的環形窪地所圍繞的孤立臺階，是由於海谷強烈割切大陸坡而分割出的孤立地塊。
