La province de María Trinidad Sánchez a une superficie totale de 1 206,5 km2 (465,8 mi2). Elle représente 2,5 % de la superficie de la République dominicaine et est classée 20e (sur 31 plus le district national) des plus grandes provinces.
L'altitude de Nagua, capitale de la province, est de 4 m (13 ft).
La Cordillère Septentrionale (en anglais, "Northern mountain range") se trouve dans la partie sud de la province, allant du nord-ouest au sud-est. Ici, les montagnes ne sont pas très hautes, et la chaîne de montagnes se termine dans la partie sud-est de la province, dans un grand marécage appelé Gran Estero près de la province de Samaná.
Comme la chaîne de montagnes est proche de la mer, les rivières sont courtes.
Les zones protégées de la province sont la réserve scientifique naturelle Loma Guaconejo (Reserva Científica Natural Loma Guaconejo), le parc national Cabo Francés Viejo et le parc national Gran Laguna.
Climat
Le climat de la province est un climat tropical, chaud la plupart de l'année.