Кайо-Санта-Мария находится в Атлантическом океане неподалеку от островов Кайо-Коко и Кайо-Гильермо, напротив северного берега провинции Вилья-Клара. Он соединен с материком дамбой Педраплен протяженностью 48,6 км. Рядом расположены небольшие островки Лас-Брухас и Энсенчос.
Сам по себе Кайо-Санта-Мария – миниатюрный островок протяженностью всего лишь 13 км и шириной не более 2 км, который относится к архипелагу с романтичным названием «Королевские сады». Сады, в свою очередь, находятся под опекой Юнеско, как важный биосферный заповедник.
В декабре 2009 на Кайо-Санта-Мария открыли туристическую деревушку с романтическим названием Pueblo La Estrella («Звездная»), которая находится примерно посередине между пляжем и тропическими зарослями отеля Barcelo Cayo Santa Maria. Как правило, туристы приезжают туда с целью потратить деньги, ну и немного развлечься. К их услугам в Пуэбло-ла-Эстрелла магазины, рестораны, бары, дискотека, боулинг-клуб, спа и массажный салон, сувенирные лавки.
Отдельное удовольствие – прогуляться к соседнему миниатюрному островку, что лежит к западу от Кайо-Санта-Мария и называется Кайо-Энсеначос. Там помимо роскошного отеля Royal Hideaway Ensenachos (единственного на остров) есть пара изумительных пляжей с белоснежным песком: Playa Ensenachos и Playa Megano.
Другой небольшой островок к западу от Санта-Марии – это остров-аэропорт Кайо-Лас-Брухас. Здесь также есть одна гостиница, современная марина с баром и дайв-центром, 2-километровый пляж в заливе с очень спокойным морем.
Наконец, можно отправиться к двум небольшим деревушкам – рыбацкой Caibarien или симпатичной Ремедиос. Последняя также может похвастать собственной церквушкой, школой и другими примечательными зданиями.