Cayo Santa María es una isla de 21,4 kilómetros cuadrados (63,8% constituye tierra emergida y el resto pantanos y terrenos sumergidos ocupados por bosques de manglar) ubicada en la porción media del archipiélago Jardines del Rey (Sabana-Camagüey), al norte de la región central de Cuba. Desde el punto de vista administrativo pertenece al municipio Caibarién de la provincia cubana de Villa Clara. Internacionalmente es reconocido por la belleza de su entorno natural y la existencia de numerosos hoteles de alto estándar. Unido a sus similares Ensenachos, Las Brujas, Francés y Cobos, entre muchos otros (alrededor de 500), hace parte del subsistema insular Cayos de la Herradura, siendo de todos el más importante biológica y superficialmente. Se encuentra enlazado a la isla de Cuba junto con Las Brujas, Ensenachos, Majá y Español de Adentro en las inmediaciones de Caibarién por una calzada de 48 kilómetros (pedraplén) que mereciera el premio internacional "Puente de Alcántara" a la Mejor Obra Civil Iberoamericana en atención al especial cuidado del medio ambiente en su trazado y ejecución.
La economía de Cayo Santa María se sustenta fundamentalmente en el turismo, formando parte, junto con sus vecinos Cayo Las Brujas y Cayo Ensenachos, del polo turístico Cayos de Villa Clara, considerado, en la modalidad de sol y playa, el segundo en importancia de Cuba luego de Varadero. Actualmente (2017) cuenta con 8.812 cuartos en dieciséis hoteles agrupados en tres unidades turísticas cuya característica distintiva es la existencia, en cada una, de plazas extrahoteleras a manera de pueblos, que recrean aspectos de la cultura y arquitectura vernáculas. Dichas unidades son, de oeste a este: