先说一般原则:
平假名用于书写固有词和汉字词,e 段长音写作 えい,o 段长音写作 おう。片假名用于书写外来词,e 段长音写作エー,o 段长音写作オー。
然而这里面会有许多特例。
比如,本该用平假名书写的词,有时会用片假名书写。比较常见的情况有「生物名称」和「强调」。在这种情况下,e、o 两段的长音仍然会按平假名的规则写作 エイ、オウ。比如「蝙蝠」(こうもり)是个固有词,但因为是生物名称,常用片假名书写,写作 コウモリ 而不是 コーモリ。
把本该用平假名书写的词用片假名书写,还出现在词典和学术文章中区分汉字的音读与训读的时候 —— 音读一般用片假名书写。汉字的音读中有大量的 e、o 段长音,在这种情况下也是写作 エイ、オウ 而不是 エー、オー。
题主举的例子「汕头」,是一个非常边缘的特例。Suwatō 这个读音,是音译自潮州话的。按规则,音译自现代汉语(无论是普通话还是方言)的词,是按照外来词对待的,所以 tō 这个长音应当写作 トー。但这个发音恰恰与「头」字的音读 とう 一致了,而使用音读的汉字词是不作为外来词对待的。这里就容易产生混淆:有人可能把「汕头」当成了用片假名书写的音读词,从而把 tō 写成了 トウ。在Google 上搜索两种写法,「スワトウ」有139 万个结果,「スワトー」有88.9 万个结果,可以认为两种写法都是常见的,所以不必纠结。
另外顺便提一下关于 e、o 段长音的另外两点:
本该用片假名写的词,有时也会用平假名写,比如想卖萌的时候。此时,词里的长音也一律写作「ー」,比如 こみっくがーるず(Comic Girls,本应写作 コミックガールズ)。外来词里也会出现 エイ 的拼法,一般用来对译英语的 /eɪ/,比如 メイド(maid)。这是因为有不少人觉得 エイ 和エー 的发音是不同的,前者不是单纯的 e 段长音,而是更像英语 /eɪ/ 那样的双元音。