Song song với việc xây dựng “Hạm đội tác nghiệp biển sâu”, Trung Quốc cũng đang ra sức tăng cường sức mạnh quân sự để bảo vệ việc thăm dò, khai thác dầu khí của mình, tập trung vào Hạm đội Nam Hải, đơn vị đảm trách tác chiến trên hướng Biển Đông. Hiện nay, Hạm đội Nam Hải có nhiều tàu khu trục, tải trọng hơn 8.000 tấn, trang bị tên lửa lớp Trung Hoa Thần Thuẫn và hơn 10 tàu hộ vệ tên lửa lớn 054 có tải trọng 4.000 tấn. Ngoài ra, Hạm đội Nam Hải còn được trang bị nhiều tàu ngầm thông thường, tàu ngầm hạt nhân.
Những căn cứ thuộc Hạm đội Nam Hải cũng được đầu tư phát triển mạnh mẽ. Sau khi mở rộng, căn cứ Du Lâm ở cực Nam đảo Hải Nam đã trở thành căn cứ trọng yếu để các tàu mặt nước và tàu ngầm Trung Quốc tiến xuống phía nam. Việc xây dựng sân bay trên đảo Phú Lâm thuộc quần đảo Hoàng Sa mà Trung Quốc chiếm đóng và nắm được kỹ thuật tiếp dầu trên không khiến cho những chiếc Su-30 và J-10 của Trung Quốc có thể vươn tầm bay tới Trường Sa tiến hành “tuần tra”… Nếu tính thêm lực lượng thủy quân lục chiến và máy bay trực thăng, Hạm đội Nam Hải có đủ khả năng tác chiến đánh chiếm đảo ở biển xa. Điều đó có nghĩa việc bảo vệ cho những hoạt động thăm dò, khai thác dầu khí của Trung Quốc ở vùng biển sâu thuộc biển Đông cũng sẽ được bảo đảm.