La provincia di Santiago ha una superficie totale di 1.147,5 km2 (443,1 sq mi). Ha il 2,4% della superficie della Repubblica Dominicana ed è classificata come la 22° (su 31 più il Distretto Nazionale) provincia più grande.
L'altitudine della capitale della provincia, San Ignacio de Sabaneta, è di 127 m sul livello del mare.
La Cordillera Central ("catena montuosa centrale") si trova nella parte meridionale della provincia, e la Sierra Samba (o Sierra Zamba), una catena di basse colline, attraversa la metà settentrionale.
I fiumi principali sono il Guayubín e il Mao, entrambi affluenti del fiume Yaque del Norte.
Clima
Il clima della provincia è un clima tropicale, caldo per la maggior parte dell'anno, ma è più fresco in montagna.