동경 126°20′, 북위 37°40′에 위치한다. 삼산면의 주도로 강화도에서 서쪽으로 1.5㎞ 지점에 있다. 면적은 42.31㎢이고, 해안선 길이는 42.0㎞이다.
조선시대에는 송가도가 섬으로 존재하면서 교동부에 속하였으나, 석모도와 제방을 통해 연결되고 농경지가 조성됨에 따라 하나의 섬으로 통합되었다. 1914년에 행정구역 개편으로 강화부와 교동부가 통합됨으로써 교동부에 속하였던 송가도(현재의 상리와 하리)가 삼산면에 편입되었다. 1995년에 인천광역시 강화군 삼산면이 되었다.
『대동여지도』에는 ‘석모로도(席毛老島)’로 표기되어 있다. ‘석모로’라는 지명은 ‘물이 돌아 흐르는 모퉁이’ 혹은 ‘돌이 많은 해안 모퉁이’라는 뜻이다. ‘돌모로’를 한자화하면서 석모로(石毛老)가 되었다고 한다. 『조선지지자료』에는 석모도(席毛島)로 기록되어 있다.
해명산(海明山, 309m)에서 낙가산을 지나 상봉산(上峰山, 316m)까지 이어지는 산줄기가 섬의 중앙을 남북으로 지나며, 북쪽에는 성주산(264m)이 고립된 봉우리를 형성하고 있다. 성주산이 분리되어 있는 이유는 성주산과 상봉산 사이의 송가평이 간척을 통해 형성된 농경지이기 때문이다. 이들 산지를 제외하면 대부분 200m 이하의 저평한 지역이다. 남쪽의 어류정도도 간척사업을 통해 석모도에 연결되었다. 1월 평균기온은 -3.0℃, 8월 평균기온은 24.2℃, 연강수량은 1,448㎜이다.
2009년 기준으로 인구는 2,202명(남 1,113명, 여 1,089명)이 거주하고 있으며, 세대수는 1,075세대이다. 중동부에 위치한 석모리가 중심지를 이루어 면사무소 · 우체국 · 농협 · 수협 등이 있다. 토지이용 현황은 논 13.85㎢, 밭 1.38㎢, 임야 21.25㎢이다.
주민은 대부분 농업과 어업을 겸하고 있다. 주요 농산물로는 쌀 · 보리 · 콩 · 감자 · 고추 등과 임산물로는 대추 · 표고버섯 등이 생산된다. 근해에서 병어 · 새우 · 숭어 · 꽃게 등이 잡히고 넓은 간석지를 이용한 굴양식업이 활발하다. 육지와는 강화도의 외포리에서 정기여객선 및 행정선과 도선이 수시로 왕래한다. 교육기관으로는 삼산초등학교, 해명초등학교, 삼산승영중학교가 있다.
문화유산으로는 매음리에 635년(선덕여왕 4)에 혜정대사가 창건한 보문사와 보문사 석실 · 보문사 마애석불좌상 등이 있다. 절 뒤에는 눈썹바위가 있고 부근의 산림과 어울려 절경을 이룬다. 보문사 석실, 보문사 마애석불좌상은 1995년 인천광역시 유형문화재(현, 유형문화유산)로 지정되었다.
석모도 남쪽에 있는 민머루해수욕장의 일몰은 서해의 3대 일몰조망지로 손꼽힐 정도로 유명하다. 해수욕장 인근에 어류정항과 장구너머포구가 있어 어촌의 모습을 볼 수 있다.