Esta provincia oriental ocupa, junto con Holguín, el segundo lugar en mayor número de habitantes, antecedida sólo por Ciudad de La Habana. Es un territorio llano hacia el norte, y el resto varía desde ondulado hasta montañoso, como sucede con la Sierra Maestra, donde se ubica la mayor altura de la isla: el Pico Turquino. El litoral sur es alto y en él se localiza la Bahía de Santiago de Cuba.
La temperatura media anual oscila entre 24 y 28 grados Celsius en la parte llana y de 15 a 24 grados Celsius en la zona montañosa. Las precipitaciones promedio al año fluctúan entre mil 200 y mil 400 milímetros en los llanos y de mil 400 a dos mil 200 en las lomas.
La capital provincial es la ciudad de Santiago de Cuba, segunda en importancia del país, tanto por su desarrollo económico como por su densidad de población. Ostenta el honrosa Título de Ciudad-Héroe de la República de Cuba.
El río Cauto, el más importante de la región, fluye a lo largo de 120 kilómetros aproximadamente dentro de la provincia.
La rama agrícola predomina en la economía santiaguera. Su principal cultivo es la caña de azúcar, seguido de los cítricos, frutales y el café (estos últimos se encuentran, sobre todo, en las zonas montañosas), así como sembradíos de tabaco, viandas y hortalizas.
Santiago de Cuba posee ocho centrales azucareros, una refinería de petróleo-la segunda en importancia del país; fabricas de cemento, calzado, cerveza, ron, diversos productos alimenticios, miel y cera, materiales de construcción, entre muchas otras de gran importancia económica. También cuenta con dos termoeléctricas.
El puerto santiaguero, uno de los principales de Cuba, muestra un gran movimiento de buques y un notable flujo de mercancías para la exportación e importación. Sobresalen los astilleros de Santiago, donde se fabrican barcos pesqueros, al tiempo que existe un amplio desarrollo de la ganadería vacuna, porcina y avícola.
La provincia está subdividida en nueve municipios: Contramaestre, Guamá, Julio Antonio Mella, Palma Soriano, San Luis, Segundo Frente, Songo-La Maya, Tercer Frente y Santiago de Cuba, cabecera provincial.