동경 128°04′, 북위 34°54′에 위치하며, 사천시에서 남쪽으로 약 2㎞ 지점에 있다. 면적은 1.01㎢이고, 해안선 길이는 9.3㎞이다. 한려해상국립공원으로 지정되어 있다.
섬을 중심으로 산봉우리와 도서 등의 수가 52개라 하여 쉰두섬 또는 신두섬이라 하였다고 한다. 또는 섬 전체의 형상이 귀신의 머리형상과 같아 신두(神頭)섬, 주변의 수심이 깊어 심수도(深水島)로 불리게 되었다는 등 여러 가지 설이 있다. 조선시대의 문헌에는 신수도(新樹島)·심수도(深水島) 등으로 기록되어 있다.
남북 방향으로 3개의 낮은 구릉이 길게 늘어선 형태이다. 해안선의 출입이 심하며, 약간의 사빈해안을 제외하면 대부분 암석해안을 이룬다. 섬의 북서쪽 해안 만입부에 대규모의 방파제를 건설하여 항구로 이용하고 있다. 1월 평균기온은 -0.4℃, 8월 평균기온은 24,5℃, 연강수량은 1,476㎜이다.
2019년 기준으로 인구는 297명(남 155명, 여 142명)이 거주하고 있으며 세대수는 155세대이다.취락은 북서쪽의 선착장 주변에 집중해 있고, 남서쪽의 만입부에도 분포한다. 토지이용 현황은 논은 없고 밭 0.35㎢, 임야 0.54㎢이다.
주민의 대부분은 어업에 종사한다. 작물은 고구마를 비롯하여 보리·콩 등이 소량 생산되는 정도이다. 연안에서는 멸치·볼락·가자미·장어·돔·바지락·낙지·게 등이 어획된다. 김과 굴 양식업도 성하다. 또 주변 해역에서 죽방렴 멸치잡이가 이루어진다. 교통은 삼천포항에서 철부선이 운항된다. 신수도초등학교는 2010년 3월에 삼천포초등학교 신수도분교장이 되었다.