1972年，美国宣布将包含钓鱼岛及其附属岛屿（日本称尖阁诸岛）在内的琉球群岛还给日本，中华民国政府发表声明表示对钓鱼岛拥有主权，不承认此举。“钓鱼岛归属问题”由是产生。
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虽然中华民国与日本关系基本友好，但在钓鱼岛归属问题上有着相当大的歧见。该岛现由日本实际管辖，但台湾渔民认为当地海域属台湾传统渔场，导致台湾渔民、海巡署与日本海上保安厅时有冲突事件传出，最近的一次是发生于2008年6月的联合号海钓船事件，台北方面召回当时的驻日代表许世楷以示严正抗议，最后日本政府同意道歉并赔偿相关损失。
2012年9月25日，为抗议日本将钓鱼岛国有化和争取渔业权，宜兰县苏澳镇50多艘渔船前往钓鱼岛附近海域陈情抗议，并在海巡署舰艇护卫下和日本海上保安厅船只对峙。事后在外相玄叶光一郎呼吁下，同年11月双方重启中断三年的渔业权问题谈判。
2013年4月10日，台日双方在台北宾馆正式签署《台日渔业协议》，就双方重叠专属经济海域的渔权与渔船作业安排达成共识，共享钓鱼岛及其附属岛屿12海里外海域的渔业资源。日本内阁总理大臣安倍晋三于12日表示：台湾是重要伙伴，台日签署渔业协议对双方都很好。
2015年7月23日，前中华民国总统李登辉到东京的日本外国特派员协会（日语：日本外国特派員協会）演讲，被记者问到钓鱼岛主权问题，答道：“我讲过好几次了，尖阁诸岛是日本的，不是台湾的。”值得注意的是，记者当时提问是用日本的名称“尖阁诸岛”和中国大陆的名称“钓鱼岛”并用，李登辉回答从头到尾都是用“尖阁诸岛”，一次也没提到“钓鱼岛”。
2020年6月6日，对于日本冲绳县石垣市有意将钓鱼岛及其附属岛屿的地籍名称从登野城更名为“登野城尖阁”，中华民国外交部表示“钓鱼岛及其附属岛屿是我国固有领土，毋庸置疑，我国拥有钓鱼岛及其附属岛屿主权的事实，不会因为任何国家将该列屿改名而有任何改变，我方已向日方表达关切，并呼吁日方秉持和平理性态度、审慎处理。”10日，中华民国总统蔡英文对于宜兰县长林姿妙邀请一同“登岛”挂门牌、护主权表示，钓鱼岛是中华民国领土，呼吁各方搁置争议、共同开发，以和平方式解决钓鱼岛争议，中央政府一定会依情势审慎处理，一方面确保主权立场，一方面也能维持区域的和平稳定。11日，宜兰县议会通过将钓鱼岛及其附属岛屿改名为“头城钓鱼岛”，宜兰县政府表示将依法研议办理。对于驻那霸办事处（日语：台北駐日経済文化代表処那覇分処）两度致电石垣市长中山义隆吁请审慎自制，中山义隆回应指出，该案起因是中国海警船近期频繁进出该海域引发民众强烈反弹，故旧案重提，据以反制。22日，石垣市议会（日语：石垣市議会）通过更名议案，自10月1日起生效。中华民国外交部则表示概不承认。
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