도의 동쪽으로는 재령강과 예성강의 지류인 누천을 경계로 황해북도 및 개성시와 접해 있고, 북쪽으로는 대동강을 건너 남포시 및 평안남도와 닿아 있다. 면적은 8,450.3㎢로 북한의 도 가운데 가장 좁다. 인구는 229만 1,000여 명(2008년 기준)이다. 동서간 최장거리는 156㎞이고, 남북간 최장거리는 78㎞에 달한다. 해안선의 총길이는 1,345.7㎞이고, 육지부의 해안선은 998.8㎞이다.
1395년에는 풍천(豊川)과 해주(海州)의 지명을 따서 풍해도(豊海道)로 부르다가, 1417년에 황주(黃州)와 해주의 머릿글자를 따서 황해도(黃海道)로 개칭하였다. 1954년 10월에 황해도를 두 개로 나누면서 황해도의 남쪽에 있으므로 황해남도(黃海南道)로 부르게 되었다.
황해남도에는 넓고 평탄한 평지와 구릉성 산지가 많이 분포한다. 벌판이 가장 많은 비중을 차지하며, 대부분은 도의 둘레를 따라 펼쳐지는데, 대표적인 곳으로는 재령벌, 서부바닷가벌, 연백벌 등이 있다. 재령강의 퇴적작용에 의해 형성된 재령벌은 재령강 유역에 펼쳐져 있는데, 벌의 서쪽으로는 해발 350m내외의 구월산줄기가 뻗어 있고, 남쪽으로는 해발 400〜600m의 수양산줄기가 동서방향으로 뻗어 있다, 이들 산줄기로 둘러싸인 재령벌은 북한에서 가장 넓은 벌 가운데 하나이다.
서부바닷가벌은 대동강 하구의 남쪽 기슭에서부터 해주만 사이에 자리하고 있으며, 여기에는 은천벌․은률별․과일벌․장연벌․몽금포벌․룡연벌․태탄벌․만진벌․취야벌․옹진벌․강령벌 등이 포함된다. 대부분 낮은 평지와 산지들이 번갈아 나타나는 형상을 보인다.
산지들은 산줄기를 이루고 있으며, 기본 축으로는 구월산줄기, 수양산줄기, 멸악산줄기가 있고, 이로부터 불타산줄기와 장수산줄기가 뻗어 내린다. 구월산줄기는 도의 북서부에 치우쳐 남북방향으로 이어지며 까치산(594m)에서부터 고정산(高井山, 328m)까지 뻗어 있다. 구월산줄기에서 제일 높은 봉우리는 산줄기의 명칭에 해당하는 구월산(九月山, 954m)이다. 이 산줄기를 분수령으로 장연남대천, 한이천, 한일천, 남천, 서강, 구월천 등이 발원한다.
수양산줄기, 멸악산줄기, 불타산줄기 등은 도를 가로질러 북부와 남부의 지형적 차이를 뚜렷하게 만들어낸다. 수양산줄기는 멸악산줄기의 서쪽 끝에서 이어져 수양산(首陽山, 899m)을 주봉으로, 운달산(雲達山, 600m)책암산(冊岩山, 682m)지남산(指南山, 623m)달마산(達磨山, 596m) 등으로 이어진다. 멸악산줄기는 황해북도 수안군과 연산군의 경계인 거리대산 동쪽에서 시작하여 서남방향으로 뻗어 내려 주지봉(713m)에서 끝난다. 멸악산줄기의 평균해발은 340m이고, 언덕벌에 솟아 있어 높고 험준하게 보인다. 불타산줄기는 북쪽의 장연벌과 송화분지, 남쪽의 대동만과 태탄벌 사이에 동서방향으로 뻗어 있으며, 길이는 약 90㎞이고 평균해발은 250m이다. 불타산줄기는 기복이 큰 산줄기는 아니지만, 평지에 솟아 있어 높고 험하게 보인다. 장수산줄기는 재령벌과 신원분지 사이에서 동서방향으로 뻗어 있는데, 중앙부가 높고 동서쪽으로 가면서 점차 낮아지는 지세를 나타낸다.
황해남도에는 긴 해안선이 있고 다양한 해안지형이 나타난다. 해안에는 룡연반도․옹진반도․마산반도․강령반도․연안반도를 비롯하여 대동만․옹진만․해주만 등의 크고 작은 반도와 만이 발달해 있다. 바다에는 초도․순위도․룡호도․기린도․창린도․대수압도 등의 많은 섬이 있고, 해안에는 간석지가 넓게 펼쳐져 있다. 특히 장산곶 이남은 옹진반도를 비롯하여 기린도․창린도․순위도 등이 복잡한 해안선을 이루고, 이 사이에는 대동만․해주만 등이 복잡한 해안선을 이루는 전형적인 리아스식 해안이다.
황해남도 과일군 이남의 연안에서 옹진반도에 걸쳐 상원계 지층이 분포하고, 구월산맥 일대는 화강암과 화강편마암층으로 되어 있다. 재령강 중․하류 연안과 예성강 하류지역은 충적토가 쌓여 있고, 구월산줄기를 비롯하여 예성강의 충적토층 사이와 해주의 동쪽 해안은 화강편마암층이다. 주요 토양은 수양산줄기와 불타산줄기를 기준으로 북쪽에는 갈색산림토가, 남쪽에는 적갈색토양이 주로 분포한다. 강이나 하천을 비롯하여 바닷가의 뻘에는 충적토가 넓게 분포한다. 곳에 따라서 석회암층이 퇴적되어 있다. 지하자원으로는 경제적 가치가 큰 철, 동, 금, 납, 몰리브덴, 칼륨장석, 흑연, 니켈, 규사 등이 풍부하다.
도의 남부와 서부가 황해에 접해 있고 내륙에 산지들이 복잡하게 형성되어 있어, 대륙성기후와 해양성기후의 특징이 뚜렷하다. 연평균기온의 지역차는 1℃ 내외이다. 연평균기온은 10.1℃로서 북한에서 높은 편이다. 배천의 연평균기온이 10.8℃인데 비해, 은천은 9.5℃이다. 7월 평균기온은 신천․안악․재령․은천 등의 내륙지방에서 24.1〜24.5℃로 높고, 옹진․장연․은율 등의 해안지방에서는 22.8〜23.7℃로 낮다. 연평균강수량은 서부 해안지방에 자리한 과일․은률 등지가 760〜960㎜로 적은 반면, 수양산줄기의 남사면과 구월산 일대는 1,300㎜에 이르기도 한다. 해주지방의 연평균강수량은 1,147.5㎜이나, 해마다 그 변화가 크다. 2010년 기준으로 해주지방의 연강수량은 1,32.6㎜이고, 연평균기온은 11.4℃를 기록하였다. 한편 룡연지방은 연강수량 829.6㎜에 연평균기온 10.8℃를 기록하였다.
산림면적은 도 전체면적의 42%를 차지하며, 대부분이 소나무숲 또는 소나무와 참나무가 섞인 혼합림이며, 수양산줄기와 불타산줄기의 남쪽지역에는 감나무․참나무․호두나무 등과 같은 남방계 식물이 분포한다. 온대북부림과 온대남부림의 경계지대에 있기 때문에 식물상의 종구성이 매우 다양하다. 도에는 구월산자연보호구․장산곶식물보호구․수양산식물보호구 등이 있고, 도 전역의 학, 벽성군․봉천군․배천군․연안군 등지의 황새, 배천군의 백로 등이 천연기념물로 지정되어 있다. 식물로는 해주시의 설송나무․벽오동나무, 재령군의 장수만리화, 배천군의 강호염주나무, 과일군의 은행나무, 연안군의 은행나무 등 40여 개의 천연기념물이 있다.
삼국시대에는 고구려의 관할 하에 있었으며, 통일신라시대에 전국을 9개의 주로 나눌 때 한주(漢州)에 속하였다. 고려시대인 995년(성종 14)에 전국을 10개의 도로 나눌 때에 관내도(關內道)에 속하게 되었다. 해주에는 안서도호부(安西都護府)가 설치되었다. 1018년(현종 9)에 관내도를 양광도(楊廣道)와 서해도(西海道)로 나누면서 황해남도는 서해도에 속하게 되었다. 조선시대인 1395년에 풍해도가 되었다가 1417년에 황해도가 되었다. 1610년에는 황주와 연안(延安)의 머릿글자를 따서 황연도(黃延道)로 불렸으나 그 후 다시 황해도로 개명되었다.
1895년에 23부제를 실시하면서 해주부․개성부․평양부에 각각 속해 있다가, 1896년에 13도제를 실시하면서 황해도로 되어 23개 군을 관할하였다. 1914년의 행정구역 개편시에는 17개 군을 관할하였다. 1938년에 해주군 해주읍이 해주부로 승격되면서 해주군의 나머지 지역은 벽성군으로 개편되었다.
1949년에는 해주시(海州市), 벽성군(碧城郡), 옹진군(甕津郡), 재령군(載寧郡), 신천군(信川郡), 안악군(安岳郡), 은률군(殷栗郡), 송화군(松禾郡), 삼천군(三泉郡), 장연군(長淵郡) 등으로 구성되었다. 1952년 12월의 행정구역 개편으로 강령군(康翎郡)․신원군(新院郡)․은천군(銀泉郡)․룡연군(龍淵郡)․태탄군(苔灘郡)․청단군(靑丹郡)․연안군(延安郡)․배천군(白川郡)․평천군(平川郡)이 신설되었다. 강령군은 옹진군 동부와 벽성군 남부가, 신원군은 재령군 남부와 벽성군 북부가, 은천군은 안악군 북부가, 룡연군은 장연군 남부가, 태탄군은 장연군 동남부와 벽성군 서부가, 청단군은 벽성군 동부와 연백군 북서부가, 연안군은 연백군 서남부가, 배천군은 연백군 동부가, 평천군은 평산군 남부와 금천군 일부가 각각 분리 통합되어 형성되었다.
1954년 10월에 황해도를 두 개의 도로 나눌 때 해주시를 비롯한 18개 군을 포괄하는 황해남도가 되었다. 1967년에는 송화군 송화과수농장지구를 분리하여 과일군을 신설하였다. 1988년 5월 은률군의 송관리가 남포시(南浦市) 와우도구역으로 이속되었고, 1996년 3월에는 과일군의 초도리가 남포시 항구구역(港口區域)으로 이속되었다. 2012년 현재 황해남도에는 1개 시(해주시), 19개 군(강령군, 과일군, 룡연군, 배천군, 벽성군, 봉천군, 삼천군, 송화군, 신원군, 신천군, 안악군, 옹진군, 은률군, 은천군, 장연군, 재령군, 청단군, 태탄군)이 있다. 하위 행정구역으로는 19읍 419리 26동 11로동자구가 있다. 도 소재지는 해주시이다.
전체적으로 인구밀도가 높은 편이지만, 그 중에서도 특히 해주시를 중심으로 하는 남쪽 해안지역과 은율선 인접지역이 높다. 인구밀도가 낮은 곳은 옹진군․장연군․봉천군 등이다. 취락으로는 도 소재지로 산업․교육․문화 수준이 높은 해주시와 연안군․신천군․안악군․재령군․은률군 등이 도시적 성격을 띤다.
공업은 현대적인 대규모의 중앙공업과 지방공업으로 이루어져 있으며, 공업부문의 배치는 균형적으로 이루어져 있다. 공업에서는 채굴업이 중요한 비중을 차지한다. 한국전쟁 이후에 기계공업, 화학공업 등 중공업부문이 발달하였고, 기존의 건축자재공업은 대부분 현대식으로 개수되었다. 특히 농업생산에 의존하는 공업과 지방의 국지적 원료에 의존하는 지방공업기지들이 잘 정비돼 있고, 식료품․일용품․종이공업 등을 비롯한 경공업공장이 최근에 들어섰다. 기계공업은 해주시와 신원군이 중심지인데, 해주시에는 이외에도 편직(編織) · 제지 · 시멘트 · 칠감 · 화학약품 등의 공업이 활성화돼 있다.
농경지는 도 전체면적의 41.4%를 차지하는데, 이들 농경지는 논 47.9%, 밭 36.8%, 과수원 11.2%, 뽕밭 1.4% 등으로 구성된다. 유리한 자연환경을 이용하여 곡물생산을 위주로 하는 북한의 곡창지대이며, 공예작물 재배․축산업․과수업 등도 발전하였다. 논의 대부분은 재령벌과 연백벌에 분포하고, 밭은 주로 신원군을 비롯하여 삼천군․장연군․송화군과 같이 산의 비중이 높은 곳에 분포한다. 재령강을 막아 건설한 은파호(銀波湖)의 물을 이용하여 관개용수를 공급한다. 옥수수․밀․조․고구마․콩 등의 생산량도 많다. 담배․목화․유채 등의 공예작물도 재배되고, 사과․배․복숭아의 생산량도 많다. 그리고 소․돼지․양 등의 가축도 사육되고 있다.
약 8,000정보 면적의 북한에서 제일 큰 규모인 과일군 과수종합농장은 황해남도 생산량의 35%를 생산하고 있다. 또한 해안선이 길고 만입과 섬이 많아 해안가에서 조개류의 양식이 활발하며, 난류와 한류가 교차함에 따라 다양한 어족자원이 있다. 주요 수산물은 갈치․조기․민어․까나리․전복․해삼 등이다.
교통의 기본은 철도이다. 철도에는 황해청년선(평양〜사리원〜해주), 배천선(장방〜청단〜운천), 은률선(은파역〜재령〜과일〜철광역), 장연선(수교역〜장연역), 옹진선(해주청년역〜벽성〜옹진), 부포선(신강령역〜부포), 서해선(철광역〜룡정), 청단-덕달선, 왕신선 등이 있으며 총연장은 374.1㎞에 이른다. 주로 곡물․철광석․시멘트․수산물․석탄․목재․화학비료․소금․과실 등을 수송한다.
도로에는 해주〜재령〜사리원 간 1급도로, 해주〜장연〜룡연 간, 해주〜배천〜개성 간, 해주〜봉천〜평산 간, 재령〜안악〜제도 간, 안악〜신천〜태탄 간, 벽성〜옹진〜강령 간 2급도로가 있다. 수상교통에 이용되는 곳으로는 해주, 부포, 제도, 룡호, 몽금포, 구미포 등의 항구가 있다. 항구를 통해서는 수산물․곡물․비료․모래․석탄 등이 수송된다. 재령강을 이용한 운하교통도 발달해 있다. 대동강 하구에는 규모가 큰 서해갑문(西海閘門)이 건설되었다.
해방 이전까지 변변한 교육기관이 없었으나, 지금은 여러 부문에 필요한 기술자, 전문가를 양성하는 종합적인 양성기관이 들어섰다. 김종태대학, 해주제2사범대학, 김제원대학, 해주의학대학, 조옥희해주교원대학, 황남공업대학 등의 고등교육기관을 비롯하여 20여 개의 전문학교, 500여 개의 중학교, 490여 개의 소학교가 있다. 또한 도예술극장을 비롯한 문화시설도 많이 있다.