일본에서 태어나 경상남도 김해에서 자랐다. 1968년 서울대학교 회화과를 졸업하고, 1970년대 신체제전·제3그룹전·대구현대미술제를 중심으로 출품했다. 1980년 ‘현실과 발언’ 창립전에 참여한 뒤 프랑스로 건너가 파리 제8대학 조형예술과 석사와 박사준비과정(D.E.A)을 마쳤다.

파리에서 활발히 작업하며 1981년 르 살롱 금상, 1985년 르 살롱 회화부문 대상을 받았다. 1993년 귀국한 뒤 세종대학교 회화과 교수로 재직하며 작품 활동을 이어갔다.

활동 초기에는 추상 계열의 회화를 선보였으나 1970년대 중후반부터 극사실주의 기법의 회화에 몰두했다. 1969년 작 〈유산(遺酸)〉에서 핵산의 구조를 구슬 모양의 입자로 형상화한 이래 구슬 이미지가 작품에 지속적으로 등장했고, 1980년대 ‘신시(神市)·아사달(阿斯達)’ 연작에서 청동기 유물과 고분 벽화 등 한국적 소재를 재해석하며 그 의미를 넓혔다.

구슬 그 자체가 바로 구체적인 생명의 형태이다. 이것은 바로 생명의 근원인 우주의 모양이기도 하다.— 백수남 (국립현대미술관 작품 설명 중 인용)