북위 37°14'37", 동경 126°35'07"에 위치. 안산시청으로부터 서남서쪽으로 약 23.5㎞ 떨어졌다. 면적 34.39㎢, 해안선 길이 61㎞, 인구 9,226명(2022년 5월 현재)으로 농업 인구 비율이 높다. 서울에서 2시간, 수원에서 50분이면 닿는 거리이다.
대부도의 지질은 주1의 경기변성암복합체와 서산층군에 속하는 변성퇴적암류가 주로 분포한다. 주요 암종(巖種)은 경기편마암복합체의 각섬석흑운모편마암을 기반으로 편암류, 감섬암, 서산층군의 태안층, 시대미상의 엽리상 화강암, 주2 경상누층군에 대비되는 주3 퇴적암 등이다. 탄도 해안 퇴적층은 1억년 전 주4 주5의 것으로 추정되는 공룡알 화석과 주6, 공룡발자국 및 사슴뿔 화석 등을 간직하고 있다.
대부도의 최고봉은 황금산(168m)이다. 이를 제외하면 대부분 100m 이하의 주7로 이루어졌다. 해안선은 드나듦이 복잡하고 주변 해역에 터미섬 · 쌀섬 · 거북햄섬 등 무인도가 흩어져 있다. 넓게 펼쳐진 간석지 가운데 일부가 염전으로 이용되었다. 방아머리와 구봉이를 거쳐 메추리섬에 이르는 바닷가는 모래해변과 울창한 주8이 어우러져 경치가 근사하다. 특히 구봉도의 해넘이가 장관이다. 구봉도 모래해안은 지반이 탄탄하고 90~100년 된 소나무가 군락을 이루고 있다.
기후는 대체로 주9의 차가 크며 겨울철에 북서계절풍의 영향이 강하게 불면서 눈이 내린다. 1월 평균기온 -4℃ 내외, 8월 평균기온 24℃ 내외, 연강수량 1,210㎜, 연강설량 870㎜ 정도이다. 옛 선감도와 탄도를 아울러 주10은 논 5.91㎢, 밭 4.05㎢, 염전 2.48㎢이다(2015). 육지에 가까워 조선시대까지 주11으로 이용하였다. 주민은 농업과 어업을 겸하는 경우가 많다. 농작물로는 쌀 · 포도 · 약초 · 땅콩 등이 생산된다. 특히 포도는 생산량이 많아 인천을 비롯한 도시로 출하된다. 주12에서는 망둥이 · 새우 · 바지락 등이 잡히고 굴 주13도 활발하다. 취락은 곳곳에 산재하며 김(金) · 이(李) · 홍(洪) · 장(張) · 노(盧) 등으로 이루어진 주14을 이룬다.
대부도 일대는 조수간만의 차가 커서 간조시에는 넓은 갯벌이 펼쳐진다. 물때를 맞춰 갯벌에 들어가면 갖가지 생물을 만날 수 있다. 특히 어촌계에서 운영하는 갯벌체험장은 급수대 등 편의시설이 잘 갖추어져 있어 어린이에게도 유익하고 즐거운 현장 체험학습이 된다. 이러한 체험은 탄도, 선감도, 종현동 유어장(어촌계)에서 갯벌의 생태를 배우는 ‘전문가와 함께하는 갯벌교육’, 소라와 낙지에 대해 배워 보는 ‘어장체험’ 등으로 진행된다.
대부도는 해안 도서지방이 대체로 밭농사 중심인 데 반하여 논 면적이 상대적으로 넓은 편이고 주18의 비중이 60% 이상이어서 주19도 높다. 주요 농산물은 쌀 · 보리 · 감자 · 고구마 · 땅콩이고 주20로는 밤이 생산된다. 요즈음에는 포도와 약초 재배가 활기를 띠고 있으며 관상용 주21도 곳곳에서 재배되고 있다. 연안에서 수산양식업이 활발하여 망둥이 · 새우 · 바지락 등이 잡히고 굴양식이 행해지는 한편 염전에서 소금도 생산한다. 대부도는 포도와 함께 찐빵, 바지락 칼국수가 유명하다. 대부도 북쪽으로 총 연장 12.7㎞의 시화방조제가 시흥시 오이도와 연결하고 있어 수도권에서 접근성이 양호한 편이다. 2010년대에 시화나래휴게소와 시화나래조력공원, 시화달전망대가 들어서 명소가 되었다. 방아머리해수욕장, 대부바다향기 테마파크, 홀리데이파크 등지도 관광지로 조성되었다. 방아머리 선착장에서 자월도, 승봉도, 대이작도, 덕적도로 향하는 여객선이 출항한다.
문화유적으로 남동에서 이름난 효자였던 홍정희의 주22과 가난한 백성을 도와주며 살았던 이찬을 기리는 자선비가 있다.