동경 126°04′, 북위 36°14′에 위치하며, 대천에서 서쪽으로 40.6㎞ 지점에 있다. 면적은 1.53㎢이고, 해안선 길이는 8.7㎞이다. 주변의 횡견도(橫見島)·대청도(大靑島)·오도(梧島)·수도(水島)·황도(黃島) 등과 함께 외연열도(外煙列島)를 구성한다.
황해 가운데 멀리 떨어져서 연기에 가린 듯 까마득한 섬이라 하여 외연도라 부르게 되었다고 전한다.
섬의 동쪽 끝에는 봉화산(273m), 서쪽에는 망재산(175m)이 각각 솟아 있고 중앙부에는 2개의 구릉이 있다. 북쪽 해안은 암석해안을 이루어 해식애(海蝕崖)가 발달해 있다. 1월 평균기온은 0.1℃, 8월 평균기온은 25.1℃, 연강수량은 1,081㎜이다.
외연도는 백제 때에는 신촌현(新村縣), 신라 때에는 신읍현(新邑縣), 고려시대와 조선시대에는 보령현, 조선 말기에는 오천군 하서면에 속하였다. 1914년에 행정구역 개편으로 인접한 횡견도리(橫見島里)를 병합하여 보령군 오천면 외연도리가 되었다. 1995년에 보령군과 대천시가 통합되면서 보령시 오천면 외연도리가 되었다.
2011년 기준으로 인구는 478명(남 269명, 여 209명)이 거주하고 있으며, 세대수는 192세대이다. 취락은 선착장과 완경사지가 분포하는 섬 중앙부에 자리한다.
토지이용 현황은 논은 없고, 밭이 0.15㎢이다. 주민들은 대부분 어업에 종사한다. 농산물은 마늘·고추·배추·무 등 채소류가 일부 생산된다. 수산물은 멸치·장어·볼락·농어 등이 어획되며, 해조류로는 김 생산량이 많은 편이다. 특히 어획량이 많은 멸치를 가공한 멸치액젓과 우럭이 섬의 특산물이다.
섬 안에는 5개의 샘이 있다. 이 중 한 개는 서쪽 해변에 위치하는데 오랫동안 바닷물에 침식되어 샘 주위에는 높은 지층(地層)의 단애(斷崖)가 형성되어 있다. 이 지층 속에는 너비 70㎝, 길이 30m의 패총(貝塚)이 있는데, 이는 서기전 4∼3세기경 것으로 김해패총과 같이 육지에서 이주해온 신석기시대 사람들의 것으로 보고 있다.
또 중국 제(齊)나라가 망하자 500여 명의 군사를 이끌고 이 섬에 정착하였다는 전횡(田橫)의 사당이 있다. 사당이 있는 당산(堂山)에는 동백나무 800그루, 후박나무 200그루가 우거져 설한에도 꽃이 피는데 붉은 꽃과 흰 꽃이 대조를 이루어 장관을 이룬다. 숲의 보호구역 면적은 7만 3731㎡이며 1962년 천연기념물로 지정되어 있다.
섬은 푸른 바다와 상록수림이 함께 어우러져 여름철 피서지로 유명하여 많은 관광객들이 찾고 있다. 매년 음력 2월 보름에는 400여년의 역사를 이어온 풍어제가 열리고 있다. 교통은 대천항에서 정기여객선이 운항된다. 교육기관으로는 외연도초등학교가 있다.