蓬莱水城位于蓬莱市区西北丹崖山东侧。在山东省蓬莱县城北丹崖山下，临海而建。据志载， “宋置刀鱼巡检，泊刀鱼战棹，备御契丹，名刀鱼寨”。明朝在刀鱼寨的基础上修筑水城，总面积27万平方米，南宽北窄，呈不规则长方形，负山控海，形势险峻，设有水门、防浪堤、平浪台、码头、灯塔、城墙、敌台、炮台、护城河等海港建筑和防御性建筑，是国内现存最完整的古代水军基地。
北宋在统一南方诸国时，由于要在江河水网作战，所以重视水军建设。赵匡胤遣使诣荆湖，造大船及黑龙船数千艘，他还多次亲自到讲武池观习水战。北宋最大的水师为隶属于步军司并驻扎京东路的登州水军，登州在山东半岛的东端 （山东蓬莱、黄县、栖霞、海阳以东地区），与辽朝的辽东半岛隔海相望，战略地位比较重要。仁宗康定元年 （1040年），置登州澄海水军弩手两指挥，兵力达2000人。这是宋朝用于海疆防御的重要力量。宋仁宗庆历二年 （1042年），“置登州海水军弩手两指挥”，加上由厢兵升为禁军的平海水军两指挥，这里共驻水军四指挥。同年，在今山东蓬莱水城设巡简，名刀鱼巡简，有水兵300人，戍沙门岛，以备契丹。每年仲夏驻守在矶岛，秋冬返回岸上。乾道五年（1169年）十一月，“增置广东水军”， “以明州定海县水军为御前水军”。
北宋对南海及南海诸岛已行使管辖权。南海诸岛历来是我国广东沿海渔民进行生产活动与开发经营的地区，很早以来就把它列入广东海南岛的万州管辖。宋代是以南海诸岛及其洋面作为中国与外国交界的界限， 《宋史》中也记载了宋朝优恤在我国南海诸岛海面上遇难的外国船员。派遣水师巡视南海诸岛，成为古代中国政府对南海岛屿行使主权的一种主要方式。在南方的两浙、福建、利州、广南等路皆部署有水军。由北宋仁宗皇帝著作 “御序”的《武经总要》记载：北宋朝廷 “命王师出戊，置巡海水师营垒”于广南 (即今广东)， “治鱽鱼入海战舰” “从屯门山用东风西南行。七日至九乳螺洲，又三日至占不牢山 (注：在环州国界)”。这一记载说明，北宋已把从九乳螺洲 (即西沙群岛)至越南中部占不牢山 (即今占婆岛)的一带海域纳入朝廷水师巡逻范围之内，对其行使管辖，其界线直至 “环州国”(今越南中部)。另据宋人王象之撰 《舆地纪胜》及 《琼州府志》 《崖州志》等史籍，宋代（10世纪末~13世纪末）西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛属琼州府辖区，当时南海称 “琼洋” “大州洋”。西沙群岛的永乐岛群被我国广东、海南一带沿海渔民世世代代冠以 “石塘”的称呼，至今仍保留着轮廓清晰的 “石塘”形态，这表明西沙群岛在当时就属于其管辖范围。
北宋在登州加强水师力量目的是为了防御辽朝从辽东半岛对宋朝进行骚扰或侵略；在南海地区设营垒，目的是为了防御南方 “蛮夷”对南部沿海的骚扰，在沿海各路驻水军的事实说明北宋时人们已经有了早期的海防观念。这时候也不排除由于海外贸易的频繁交往，已经初步具有防御外敌入侵的海防意识。
南宋建立后，偏安东南沿海地区，是 “背海立国”，金军已经占领中原大片土地，国防线南缩到黄河、淮河一线，原来远离前线的东南沿海成了国防边缘地区，在整个南宋期间，朝廷与金朝和蒙古一直存在着海上对峙的局面。为了应对海防形势，从高宗建炎元年（1127年）下诏增修江浙沿海的城池起，开始加强陆上海防建设，东南沿海地区普遍提高了防御能力。南宋建炎四年 (1130年)设三姑、岱山两寨。绍兴二年 （1131年）五月，在沿海地区设立了沿海制置司，负责管理淮东、浙江、福建的海防事务。沿海制置使的职责是“肃清海道，节制水军”。沿海制置司经过几次调整，最后被固定下来，直到宋朝灭亡。
南宋政府确立了以海上防御为主的海防战略，在沿海建立了多支水军，并建立了警戒和通信系统， “在千里海岸建立起了严密的防御体系”。淮东沿海是南宋海防的北线，这里是陆上海防的主要地区，如通州的料角 （在今江苏启东市海复镇附近），位于长江口北岸和东海交接处，是南北海上交通的必经之地，南宋在这里一直驻有水军。另外，淮东地区北部的海城，南宋也相当重视，理宗年间也驻有水军。福建和两广地区是南宋海防的南线，为防止蒙古借道安南国沿海路来犯，南宋在广西扩大水军数量，从雷州、廉州调船兵1000人来钦州戍守。水军的防御任务首先是 “北事控望”，每月按例派水兵出海侦察。其次是巡逻。如定海水军巡逻的重要海域包括：三姑、宜山、马迹、关卷、海驴礁及海南北中间 （今舟山群岛一带）。
为了迅速及时地传递海上的军事信息。南宋政府建立了一套以烽燧为主的海防警报系统。自高宗建炎四年 （1130年）开始，南宋即在海道冲要的高山地带，增置斥堠铺，以加强对沿海、海区的报警和控制。理宗宝祐年间 （1253年~1258年），在沿海制置司辖区内设立了三路烽燧， “皆发轫于招宝山”。沿海的县尉也负有海防的职责，一些县尉也拥有战船和熟悉水战的士兵，其所辖弓手，除了自身的防守职责外， “防海则藉渔船教习水战”，缉捕海盗。士兵和弓手的另一项海防职责是被调发到江浙一带的海防戍守，孝宗时南宋政府每年都从福建、浙东调士军千人，往明州 “堤备海道”。
正隆六年 （1160年）九月，海陵王率组建不久的水军从海道大举进攻临安。南宋密切注意海道，在料角做了严密的防备。绍兴三十一年 (1161年),宋军水师在海上长途奔袭，在山东半岛的密州陈家岛 (位于胶州湾附近)附近海面全歼金朝水军，一举粉碎了金兵沿海南下攻占临安的战略企图，南宋形成海上、陆上两层海防体系，金威胁南宋沿海的局面被打破，南宋海防得以巩固。
宋代典籍对于南海海域的描述中，经常出现 “长砂” (一作 “长沙”)、 “石塘”等称呼，比如，南宋周去非的 《岭外代答》提及“长砂、石塘数万里”，这就是泛指南海诸岛范围之广。南宋 《琼管志》载： “万州有千里长沙、万里石塘。”可知至迟自南宋始，南海诸岛归万州（也称万安州）管辖。 《宋史·瀛国公本纪》和《宋史纪事本末》载：南宋景炎二年（1277年）农历十二月，为避元军追击，宋端宗赵昰经福建、广东沿海到七洲洋（西沙宣德群岛海域），在沙洲上住了两个多月。《宋会要》和《宋史》，也都曾记载了中国海上交通航线经过南海诸岛的“石塘”。所以，至少从宋代开始，中国政府就对西沙、南沙两个群岛进行管辖和行使主权了。