Chlorophyll　a　concentration　(CHL)　is　an　important　proxy　of　the　marine　ecological　environment　and　phytoplankton　production.　Long-term　trends　in　CHL　of　the　South　China　Sea　(SCS)　reflect　the　changes　in　the　ecosystem’s　productivity　and　functionality　in　the　regional　carbon　cycle.　In　this　study,　we　applied　a　previously　reconstructed　15-a　(2005–2019)　CHL　product,　which　has　a　complete　coverage　at　4　km　and　daily　resolutions,　to　analyze　the　long-term　trends　of　CHL　in　the　SCS.　Quantile　regression　was　used　to　elaborate　on　the　long-term　trends　of　high,　median,　and　low　CHL　values,　as　an　extended　method　of　conventional　linear　regression.　The　results　showed　downward　trends　of　the　SCS　CHL　for　the　75th,　50th,　and　25th　quantile　in　the　past　15　a,　which　were　−0.004　0　mg/(m3·a)　(−1.62%　per　year),　−0.002　3　mg/(m3·a)　(−1.10%　per　year),　and　−0.001　9　mg/(m3·a)　(−1.01%　per　year).　The　negative　trends　in　winter　(November　to　March)　were　more　prominent　than　those　in　summer　(May　to　September).　In　terms　of　spatial　distribution,　the　downward　trend　was　more　significant　in　regions　with　higher　CHL.　These　led　to　a　reduced　standard　deviation　of　CHL　over　time　and　space.　We　further　explored　the　influence　of　various　dynamic　factors　on　CHL　trends　for　the　entire　SCS　and　two　typical　systems　(winter　Luzon　Strait　(LZ)　and　summer　Vietnam　Upwelling　System　(SV))　with　single-variate　linear　regression　and　multivariate　Random　Forest　analysis.　The　multivariate　analysis　suggested　the　CHL　trend　pattern　can　be　best　explained　by　the　trends　of　wind　speed　and　mixed-layer　depth.　The　divergent　importance　of　controlling　factors　for　LZ　and　SV　can　explain　the　different　CHL　trends　for　the　two　systems.　This　study　expanded　our　understanding　of　the　long-term　changes　of　CHL　in　the　SCS　and　provided　a　reference　for　investigating　changes　in　the　marine　ecosystem.　©　2023,　Chinese　Society　for　Oceanography　and　Springer-Verlag　GmbH　Germany,　part　of　Springer　Nature.