El cantón Santa Ana, geográficamente se encuentra ubicado en el centro sur de la Provincia de Manabí, en un hermoso valle rodeado por los cerros: Peminche y Bonce al noroeste, el cerro Mate al sur, las Guaijas y las montañas del Sasay al oeste; limita al Norte con el Cantón Portoviejo, al Sur con los Cantones Olmedo y 24 de Mayo; al Este con el Cantón Pichincha y al Oeste con los Cantones 24 de Mayo, Jipijapa y Portoviejo.
El clima de Santa Ana es tropical seco con las estaciones de invierno y verano bien diferenciadas; la temperatura promedio anual es de 26°C. La temperatura máxima absoluta ha llegado a 37ªC y la mínima a 14ºC. Sin embargo, la variación diaria de la temperatura puede alcanzar hasta 10ºC.El cantón Santa Ana tiene una extensión de 1036,96 km2.
La densidad poblacional del cantón es de 43,67 habitantes por km2, siendo la cabecera cantonal la de mayor densidad, 67,38 habitantes/km2 y, la parroquia San Pablo de Pueblo Nuevo la de menor densidad poblacional, 23,93 habitantes/km2.