Theo một tờ trình còn lưu giữ tại Nhà thờ họ Võ ở huyện đảo Lý Sơn đề ngày mùng 01 tháng 10 năm Gia Long thứ hai (1803) thì Cai cơ ngự quản đội Hoàng Sa do Khâm sai Cai thủ cửa biển Sa Kỳ có tước hầu (Phú Nhuận hầu) kiêm quản. Một tờ đơn khác lưu giữ tại nhà thờ họ Phạm Quang cũng ở huyện đảo Lý Sơn đề ngày 11 tháng 2 năm thứ 3 niên hiệu Gia Long (1804) xin tách ra khỏi địa phận xã An Hải trong đất liền, trong đó ghi rõ, liền ngay sau khi Nguyễn Ánh đánh lấy được vùng đất Quảng Ngãi, người dân ở Cù lao Ré đã làm đơn lập lại đội Hoàng Sa như trước. Một tài liệu khác là tờ lệnh được gia tộc họ Đặng ở Lý Sơn cất giữ suốt 176 năm trước khi trao tặng cho chính quyền, cho biết khá cụ thể về hoạt động vãng thám Hoàng Sa: “Chiếu theo tháng trước tiếp được công văn của Bộ Binh, vâng sắc (Triều đình) cho bộ ấy trước là phải thi hành việc tuyển chọn, trưng tập 3 thuyền, sửa sang bền chắc, đợi sẵn ở kinh. Các phái viên và lính thủy đi trước để cùng thám sát các vùng của xứ Hoàng Sa…”. Đấy là nguồn tài liệu trong dân, còn những thông tin về sự chiếm hữu và khai thác đối với Hoàng Sa và Trường Sa thì có rất nhiều trong những tài liệu chính thống của Triều đình. Trong số châu bản từ năm 1830-1847 hiện còn 11 văn bản, gồm 7 bản tấu, 2 phúc tấu và 2 dụ của vua Minh Mạng liên quan đến Hoàng Sa. Trong số phúc tấu và tấu đó có 2 bản của Thủ ngữ Đà Nẵng tâu báo với vua Minh Mệnh về việc tàu buôn Pháp từ cảng này đi Lữ Tống bị va phải đá ngầm ở phía Tây đảo Hoàng Sa, cảng đã phái thuyền đi cứu hộ; còn phúc tấu đề ngày 12/2 năm Minh Mạng thứ 17 (1836) của Bộ Công về việc cử đội thuyền đi Hoàng Sa được nhà vua châu phê: “Mỗi thuyền vãng thám Hoàng Sa phải đem theo 10 tấm bài gỗ (cột mốc) dài 4,5 thước, rộng 5 tấc, khắc sâu hàng chữ “Năm Bính Thân (Minh Mệnh 17), họ tên cai đội thuỷ quân phụng mệnh đi đo đạc cắm mốc ở Hoàng Sa để lưu dấu”.

Sau châu bản là bộ Khâm định Đại Nam hội điển sự lệ do Nội các Triều Nguyễn biên soạn kéo dài 13 năm, từ 1843 đến khi hoàn thành và có chiếu chỉ khắc in vào năm 1855 theo thể loại Hội điển. Quyển 207 về quy chế đàn miếu viết rõ hơn công việc xây dựng trên đảo: Vào năm Minh Mệnh thứ 16 [1835] vua “chuẩn y lời tâu cho tỉnh Quảng Ngãi dựng miếu Hoàng Sa một gian (làm kiểu nhà đá) ở phía tây nam cồn cát trắng. Bên tả dựng bia đá (cao 1 thước 5 tấc, mặt 1 thước 2 tấc), phía trước xây bức bình chắn, phía tả phía hữu và phía sau trồng các loại cây”. Quyển 221 thì cho biết rất cụ thể sự chỉ đạo của Triều đình đối với việc đo đạc lập đồ bản về Hoàng Sa một cách khoa học hơn: “Năm thứ 17, vua chuẩn y lời tâu rằng: “Hoàng Sa thuộc khu vực ngoài biển rất là hiểm yếu” nên “vẫn phái biền binh, thuỷ quân và giám thành cưõi một chiếc thuyền sơn đen lái đến đích chỗ Hoàng Sa. Không cứ đảo nào, cửa bể nào thuyền chạy đến, sẽ đem nơi ấy chiều dài chiều ngang bề cao bề rộng chu vi đều bao nhiêu, và bốn bề nước bể nông hay sâu? có cát ngầm, đá mỏm hay không, ở hình thế hiểm trở hay bình thường xem đo tỏ tường vẽ thành đồ bản”.

Cùng với bộ Khâm định Đại Nam hội điển sự lệ có hai bộ sách Đại Nam thực lục chính biên và Đại Nam nhất thống chí đều do Quốc sử quán triều Nguyễn biên soạn cũng ghi lại rất nhiều sự việc liên quan đến quá trình thực thi chủ quyền đối với hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa của Triều Nguyễn, bao gồm cử đội Hoàng Sa đi đo đạc thủy trình, vẽ bản đồ; dựng đền thờ thần; lập bia; trồng cây cối để tàu thuyền đi lại ngoài khơi xa dễ nhận biết,  ngõ hầu tránh khỏi được nạn mắc cạn. Chẳng hạn, quyển 22 sách Đại Nam thực lục chính biên cho biết, năm 1803 “Lấy cai cơ Võ Văn Phú làm Thủ ngự cửa biển Sa Kỳ, sai mộ dân ngoại tịch lập đội Hoàng Sa”. Năm 1815 vua Gia Long “Sai đội Hoàng Sa là bọn Phạm Quang Ảnh ra đảo Hoàng Sa thăm dò đường biển” (quyển 50). Như vậy, điều này phù hợp với nội dung tờ trình còn lưu giữ tại nhà thờ họ Võ ở hyện đảo Lý Sơn như đã dẫn ở trên. Năm sau (1816) nhà vua lại “sai thủy quân và đội Hoàng Sa đi thuyền ra Hoàng Sa để thăm dò đường thủy” (quyển 52). Quyển 165 ghi lại việc Bộ Công tâu vua Minh Mệnh định lệ hằng năm đến hạ tuần tháng giêng, xin phái thuỷ quân và vệ Giám thành đáp thuyền ô từ Thuận An đến Quảng Ngãi giao nhiệm vụ cho quan hai tỉnh Quảng Ngãi và Bình Định thuê 4 chiếc thuyền của dân, dẫn đường ra Hoàng Sa đo đạc, vẽ thành bản đồ như nội dung thể hiện trong quyển 221 của Khâm định Đại Nam hội điển sự lệ. Cũng sách này, quyển 154 mô tả khá kỹ về hình dáng của Hoàng Sa.

Sách Đại Nam nhất thống chí (tỉnh Quảng Ngãi) cũng mô tả quần đảo Hoàng Sa như đã thể hiện ở quyển 154 của Đại Nam thực lục chính biên. Cả sách Quốc triều chính biên toát yếu cũng ghi lại nội dung tương tự.

Và mặc dù đã bị Pháp thực hiện chính sách “bảo hộ” kể từ năm 1884 nhưng Triều đình Huế vẫn xem Hoàng Sa và Trường Sa là một bộ phận lãnh thổ của vương quốc và luôn thể hiện sự quan tâm của mình đối với hai quần đảo này. Kể từ sau khi Pháp thiết lập đại lý hành chính đối với quần đào Hoàng Sa, hàng năm Triều đình Huế phái một viên quan cùng với viên đại diện của chính quyền Pháp ở Trung Kỳ ra kinh lý đảo. Không chỉ có thế, vua Bảo Đại còn ký đạo dụ số 8 vào ngày 30-3-1938 khẳng định “các cù lao Hoàng Sa thuộc về chủ quyền nước Nam đã lâu đời” và “trước chuẩn tháp nhập các cù lao Hoàng Sa (Archipel des Iles Paracels) vào địa hạt tỉnh Thừa Thiên; về phương diện hành chánh, các cù lao ấy thuộc dưới quyền quan Tỉnh hiến tỉnh ấy”. Gần đây nhà nghiên cứu Phan Thuận An đã phát hiện và trao tặng cho Bộ Ngoại giao hai tài liệu gồm một thư tiếng Pháp của Khâm sứ Trung Kỳ Graffeuil đề ngày 2-2-1939 và một tờ tâu bằng tiếng Việt đề ngày 3-2-1939 của Tổng lý Ngự tiền Văn phòng lên vua Bảo Đại về nội dung lá thư của viên Khâm sứ xin nhà vua truy tặng Long tinh của Nam triều cho chánh cai đội hạng nhất của ngạch lính khố xanh Trung Kỳ là Louis Fontan vừa tạ thế vì bị nhiễm bệnh trong thời gian công tác ở đảo Hoàng Sa. Ngoài ra, tại Trung tâm lưu trữ quốc gia II còn lưu giữ nhiều tài liệu của chính quyền Việt Nam Cộng hòa như danh sách nhân sự và quân nhân trên đảo, cùng những công điện về việc theo dõi và bắt giữ thuyền nhân Trung Quốc xâm nhập một số đảo trên quần đảo Hoàng Sa v.v.

Những tài liệu trên cho thấy, nhà nước phong kiến Việt Nam dưới thời các vua Triều Nguyễn đã chính thức chiếm hữu và tiếp tục thực thi chủ quyền đối với hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa trong suốt thế kỷ XIX đến nửa đầu thế kỷ XX. Sự thực thi chủ quyền đó lại được tiếp diễn dưới thời chính quyền Việt Nam Cộng hòa đối với Hoàng Sa cho đến ngày 19-1-1974 bằng việc ra Sắc lệnh đặt quần đảo Hoàng Sa thuộc tỉnh Quảng Nam; quần đảo Trường Sa trực thuộc tỉnh Phước Tuy, cùng với đưa quân đến đồn trú và tổ chức các hoạt động nghiên cứu tại hai quần đảo này. Tư liệu về các hoạt động này đều được lưu giữ tại Trung tâm lưu trữ Quốc gia. Nhà nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã tiếp quản, thực thi chủ quyền đối với quần đảo Trường Sa kể từ tháng 4-1975 cho đến nay.