东北季风期间的流况，与西南季风期相反。一部分黑潮水从巴士海峡进入南海，同时，部分东海沿岸水自台湾海峡进入南海，在南海西部形成一支纵贯南北的西南向漂流，该漂流在越南沿岸强化，成为冬季南海的强流区之一。在南海东部有一支来自苏禄海的西北向海流，至海区中部变成西流，加入越南沿岸的主流。在加里曼丹沿岸，有一支弱的西南向沿岸流。但是，冬季当西南向季风漂流充分发展时，一部分海水会在南部大陆架附近处形成堆积，海平面升高。与此同时，南海北部失水，海平面下降。因此西南向漂流的一部分水向东北倒流，形成了漂流的逆流，它与西部的漂流构成一逆时针的水平环流。两个环流的西半环为季风漂流，东半环则为补偿流。与此同时，南海海平面的起伏也有明显的季节变化。
冬季和夏季均有黑潮的分支，经巴士海峡沿台湾以南海域（冬季）或沿吕宋岛西北外海（夏季）向西（冬）或西南（夏）流动，而后沿广东岸外大陆坡外缘的深水区向西南流去。
南海上升流分布很广，一年四季均有出现。尤其是在夏季西南季风期，越南东部的陆架边缘、海南岛东海岸、粤东沿岸等，都是上升流现象显著的海区。冬季，在越南中部沿岸、粤东沿岸和台湾浅滩一带也有上升流出现。
3.2 水温
除了北部沿岸以外，南海表层水温终年很高，分布比较均匀，水平梯度较小。年平均表层水温粤东近海约22.6℃，邦加岛近海达28.6℃，南北相差较大。冬季，由于受来自台湾海峡的沿岸冷水入侵的影响，北部粤东海区最低月平均表层水温曾下降到15℃左右，水平梯度亦较大。其余大部分海区表层水温仍高达24～26.5℃，南部大陆架区可高达27℃以上。陆架浅水区对流混合可及海底，水温垂直分布均匀一致。但在深水区，温跃层仍较强，上均匀层厚度约80至100米。此时南海东北部的有些区域，如陆坡附近，上、下温跃层的走向相反，中间存在着等温线自此向上下发散的层次，可能存在着流速为零处，从而出现上下层流向相反的现象，这是南海北部冬季温度垂直结构的一个重要现象。夏季，全海区表层水温分布几乎均匀一致，水平梯度甚小。海区北部约为28℃，南部约为30℃。只在海南岛东部，粤东以及越南沿岸，存在着几个范围不大的低温区，这是受西南季风引起的上升流的影响。大部分海区海水层化现象显著，并出现厚度较大的温跃层。
海区水温的季节变化较小，年变幅自北向南逐渐变小，粤东海区稍大，年温差约10.8℃，北部湾南部约8℃，西沙附近海区约5.6℃。
3.3 盐度
南海近岸和外海的盐度分布有明显区域性差异。近岸区多处在低盐的沿岸水控制之下，盐度较低，季节变化较大，盐度变幅为2至3。外海深水区的盐度分布为季风环流所左右，盐度较高，水平梯度较小，年变幅小于1。冬季，来自太平洋的高盐水舌，从巴士海峡顺着季风漂流的路径一直伸向海区西南部。同时，在南海中部低盐水舌顺着季风漂流之逆流的方向向东北扩展。夏季西南季风时，南海南部的低盐水舌沿季风漂流的路径向东北扩展，海区北部的高盐水被压向北方，而在加里曼丹北岸，则有高盐水舌向西南部移动。因此，无论是冬季或夏季，高盐水舌和低盐水舌的同时并存、进退和消长，都是环流及其变化所造成的结果。这也导致了外海区盐度发生明显的季节性变化，海区中部年变幅更大。
此外，由于上升流的作用，在越南沿岸，粤东及海南岛东岸，下层高盐水升达海面附近，形成若干局部性的表层高盐区。
3.4 潮汐
南海的潮汐主要是由太平洋经巴士海峡传来的谐振潮。大部分海区潮型以不正规全日潮为主。正规全日潮分布于北部湾、吕宋岛西岸中、北部、加里曼丹的米里沿岸、卡里马塔海峡和泰国湾附近海区。不正规半日潮散见于巴士海峡、广东近岸、越南中部近及南部部分近岸海域、马来半岛东南端、加里曼丹西北近岸等海域。北部湾湾口附近存在着一个全日分潮（K1）的旋转潮波系统。
南海潮差较小。粤西沿岸、北部湾、印支半岛和加里曼丹沿岸潮差较大，达4米以上。粤东近岸次之，约为3米。南海中部、吕宋岛西岸、越南中部沿岸最小，仅2米左右。最大潮差出现在北部湾顶端的北海港，可达7米。半日潮在泰国湾有两个无潮点，北部湾也有相当于波节（无潮点）的同潮时线的密集之处。全日潮在泰国湾和北部湾以南各有一个无潮点。南海潮流较弱，速度小于50厘米/秒，而半日潮流则更弱。只有北部湾和粤西沿岸潮流稍强，流速在100厘米/秒左右。琼州海峡中最大潮流流速可达250厘米/秒。
3.5 海浪
