中越兩國的海疆爭端也在70年代中後期突出出來。這就是中越圍繞南海諸島的爭端，以及北部灣問題。南沙、西沙群島自古以來就是中國領土。1887年的《中法界約》中規定，芒街南線以東及東北一帶均歸中國管轄，該線以東的海中各島也是中國領土。從地圖上看，芒街南線近東經108度，西沙和南沙群島均在該線以東，屬於中國領土。新中國成立後，1958年，中國政府發表關於領海的聲明，其中規定：“適用於中華人民共和國的一切領土，包括……東沙群島、西沙群島、南沙群島以及其他屬於中國的島嶼。”同年，越南總理範文同給中國總理的照會中，表示越南政府承認和讚同中國關於領海的聲明，並尊重這一決定。1965年5月，越南民主共和國就美國總統約翰遜宣布美軍在越南及其附近“戰鬥區域”發表聲明，明確承認西沙群島屬於中國；6月15日，越南外交部副部長曾正式向中國外交部表示：“從曆史上看，這些島嶼屬於中國領土。”那時，在越南出版的地圖、教科書中都標明南沙、西沙群島是中國領土的一部分。可到了20世紀70年代中期，越南統一過程中，卻出爾反爾，以突然襲擊的方式侵占了中國南沙群島的六個島嶼，並公然宣稱南沙、西沙群島是越南領土，完全背離了它過去承認這些地區是中國領土的聲明和照會，自然遭到了中國政府的強烈抗議和反對。
中越海疆爭端，主要包含了南沙爭端和北部灣兩個部分。由於中越兩國海疆糾紛的全麵性以及1979年邊界戰爭的曆史怨仇，人們還認為中越海疆談判也是最難以取得成功的。北部灣是南海西北部的一個半封閉海灣，灣頂（北麵）是廣西壯族自治區，東麵為廣東省的湛江市（雷州半島）和海南省（海南島），西麵為越南，麵積約12.93萬平方公裏。北部灣最大寬度170海裏，其大陸架為中越兩國領土的自然延伸，依照聯合國海洋法，屬於兩國共有的大陸架，因此存在重疊的海域與權利要求。北部灣有明顯的區位優勢。沿海港口既是我國滇、黔、蜀、桂四省區向南出海的最近通道，又是我國距東南亞各國以及南亞海灣區最近的口岸。北部灣海洋資源豐富。這裏具有良好的儲油條件，蘊藏豐富的石油天然氣資源。同時還是我國著名的漁場。由於它屬於熱帶、亞熱帶內海，各種海洋生物都可以迅速生長和繁殖。在北部灣海底沉積物中含有豐富的砂礦，主要有鈦鐵礦、金紅石、鋯英石、獨居石、鱗釔礦、板鈦礦等。北部灣曆史上是中越兩國人民往來的重要海上通道。在越南戰爭期間，中國政府通過北部灣大力援助越南人民的抗美戰爭。中越兩國政府在北部灣相互尊重對方的12海裏領海主權，也沒有發生任何爭端。
北部灣海域劃界是越南首先提出來。70年代中期，隨著越南北南統一的到來，中越邊界問題日益凸現出來。1973年12月26日，當時的北越因準備把第一批勘探區批準給意大利石油公司，故建議中國舉行北部灣海域的劃界談判。1974年1月18日，中方答複同意談判，但要求雙方均不得在北部灣中心107°-108°E，18°-20°N的一個長方形區域內進行勘探活動，亦不準任何第三國在灣內進行勘探。北越接受這些條件，暫停與意大利、日本、法國石油公司進行勘探談判。1974年8月15日，中越雙方在北京舉行第一輪副外長級談判，延至11月底暫時休會。1977年10月7日談判重新開始，但未能達成協議。雙方主要分歧在於北部灣是否已經劃定的問題。
越南硬說1887年中法《續議界務專條》已經劃分好了兩國在北部灣的邊界，並臆造了一條所謂的“海上邊界線”即“108度線”。越方認為：把北部灣作為兩國共有的曆史性海灣，正如1887年6月26日界約規定的那樣，以格林威治東經108°線作為邊界線，各自的水域為本國的內水。雙方均不再提出各自的領海區和專屬經濟區問題；北部灣為越中兩國的“曆史性海灣”，近百年來兩國政府一直按照“108度線”行使了主權管轄；越南方麵希望同中國依此談判確立北部灣的封口線，並正式全麵確立北部灣的邊界線。1982年11月，越南公布其領海基線聲明時，堅持了同樣的觀點。越南單方麵臆想的“108度海上邊界線”包藏著強烈的私心。如果按照越南的意見，以東經108度線為界，那麼越南將占有北部灣海域的大部分。這條線離中國海南島最近點隻有30多海裏，而離相應的越南海岸卻有130多海裏，從而使越南占有了北部灣的三分之二，這就是越南主張“108度海上邊界線”的實質。
中國方麵認為北部灣海域過去從未劃分過。事實上，越南主張的“海上邊界線”，無論是在曆史條約中，還是在中越的實際管轄中，都是不存在的。當年中法談判時，劃分的僅是北部灣沿海的島嶼，而沒有劃分到北部灣海域。而且在1887年6月26日簽署的《中法續議界務專條》中，其第三款也規定：“廣東界務，現經兩國勘界大臣勘定邊界之外，芒街以東及東北一帶，所有商論未定之處均歸中國管轄。至於海中各島，照兩國勘界大臣所劃紅線，向南接劃，此線正過茶古社（茶古社漢名萬注，在芒街以南竹山西南）東邊山頭，即以該線為界，該線以東，海中各島歸中國，該線以西，海中九頭山（越名格多）及各小島歸越南。”因此中國方麵一直認為，中法界約中的“紅線”，隻是芒街附近沿海島嶼的歸屬線，而不是北部灣的邊界線。在北部灣海域中越兩國從未劃過邊界線。