南西諸島海溝は、北は九州・パラオ海嶺に限られ、南は台湾の東方沖にまで続く。最深部は沖縄島南方の水深7,460mである。海溝の北部では、奄美海台、大東海嶺、沖大東海嶺などの古い島弧の残片が、現世の島弧(南西諸島弧)に衝突しており、一部が海溝軸を跨ぐように分布する。ここでは、海溝底は連続性を欠くとともに、海溝特有の幅狭い溝地形も失っている。