Santiago sa nachádza v južnej skupine ostrovov Sotavento, asi 40 km západne od ostrova Maio a asi 50 km východne od ostrova Fogo.
Ostrov Santiago má rozlohu 1 003,71 km2 (387,53 km²); je dlhý 75 km od severu na juh a široký približne 35 km od východu na západ.
Ostrov je hornatý, hoci na juhovýchode je o niečo rovnejší. Nachádzajú sa tu dve sopečné pohoria:
- Serra da Malagueta v severnej časti ostrova.
- Serra do Pico de Antónia v južnej časti ostrova, od juhovýchodu na severozápad. Tu sa nachádza najvyšší bod ostrova, Pico de Antónia, vysoký 1 394 m.
Na ostrove sa nachádzajú dva prírodné parky na ochranu rastlín a živočíchov v dvoch pohoriach:
- Prírodný park Rui Vaz e Serra de Pico de Antónia
- Prírodný park Serra da Malagueta
Podnebie
Praia na juhovýchodnom pobreží má tropické a subtropické púštne podnebie (Köppenova klimatická klasifikácia: Bwh).
Priemerná ročná teplota v meste Praia je 24,4 °C. Najteplejším mesiacom je v priemere august s priemernou teplotou 26,7 °C (80,1 °F). Najchladnejším mesiacom je v priemere január s priemernou teplotou 22,2 °C (72,0 °F).
Priemerný ročný úhrn zrážok v meste Praia je 210,8 milimetrov (8,30 in) 8,3". Mesiacom s najväčším množstvom zrážok je v priemere august s 99,1 milimetrami (3,90 in) zrážok. Mesiac s najmenším priemerným množstvom zrážok je marec bez zrážok. V priemere je 49,0 dní so zrážkami, pričom najviac zrážok je v septembri so 7,0 dňami a najmenej v decembri s 2,0 dňami.