As duas formas – sudeste e sudoeste – existem na Língua Portuguesa.

Ou seja, ambas as expressões são ponto colaterais mas indicam direções diferentes.

Sudeste significa é ponto colateral localizado entre o sul e o leste (ou este).

Viajemos para sudeste.
Terremoto abala o sudeste do Índia.

Obs: podemos usar “sueste”, por redução de “sul” a “su”, que é um vocábulo válido. Não é um substituto, é um derivado (palavra vernácula).

Sudoeste significa é ponto colateral localizado entre o sul e o oeste.

Pequeno sismo registado a sudoeste das Ilhas Desertas.

Notar que ambos os termos “sudeste ou sudoeste” têm igualmente o sentido de área, local ou região à qual esses pontos apontam.


Referências

Sudeste advém do francês sud-est.
Sudoeste advém do francês sud-ouest.