中沙大环礁是中沙群岛的主体，也是南海诸岛中最大的环礁，位于西沙群岛东南，发育在南海西大陆坡最东部的中沙台阶上；略呈椭圆形，长轴作东北—西南向延伸约76海里，宽约33海里。立体呈短柱状，顶部水深10多米，西临水深2500米左右的中沙海槽，东以大于50°的陡坡下临水深4000米的中央深海盆。中沙大环礁上的暗沙已命名的共有26座，分为礁缘上的暗沙和潟湖内的暗沙2类。

中沙大环礁四周突起的礁缘部分，形成均匀分布的珊瑚暗礁、暗滩、暗沙，已命名的有隐矶滩、武勇暗沙、济猛暗沙、海鸠暗沙、安定连礁、美溪暗沙、布德暗沙、波伏暗沙、排波暗沙、果淀暗沙、排洪滩、涛静暗沙、控湃暗沙、华夏暗沙、西门暗沙、本固暗沙、美滨暗沙、鲁班暗沙、中北暗沙、比微暗沙等20座。

中沙大环礁中部为潟湖，潟湖水深由东北至西南自9.1～109米不等，湖内沟槽和洼地中堆积着洁白的珊瑚沙和介壳碎屑，分布着许多暗沙，已命名的有石塘连滩、指掌暗沙、南扉暗沙、屏南暗沙、漫步暗沙、乐西暗沙6座。

中沙大环礁中部潟湖及其海域水下珊瑚丛生，争奇斗艳，同西沙群岛海域水下一样，也是一座百花齐放、风光绮丽的“海底公园”。潟湖底部及其附近海域水产资源异常丰富，素为我国渔民进行捕捞作业的渔场。

中沙大环礁是南海诸岛中最大的环礁，位于南中国海的中心地带，是中沙群岛的主礁体。全为海水淹没,水深一般9～26米。大环礁东侧是深而大的地壳断裂带，陆壳和洋壳接触处以51°～58°陡坡下降到4000米海盆上。大环礁南部与南沙群岛的双子群礁间海域,是南海最深处(-5559米)，热流量、布格重力和磁力都异常偏高，可能与陆块漂移有关。

中沙环礁附近海域营养盐分丰富，是南海重要渔场，盛产金带梅鲷、旗鱼、箭鱼、金枪鱼等多种水产。珊瑚礁的生物量也较高，形成五光十色的“海底花园”。中国渔民祖祖辈辈在中沙海域从事渔业活动。

中沙群岛的主权向属中国。1984年将中沙群岛岛礁及其海域划归海南行政区管辖；1988年海南省成立，中沙群岛划归海南省。