Se ubica al norte de la región central de la República de Cuba, en los municipios Caibarién, de la provincia Villa Clara, Yaguajay de la provincia Sancti Spíritus y Morón de Ciego de Avila.
El relieve del área terrestre es en su generalidad llano, formado por llanuras abrasivas, acumulativas y acumulativas biogénicas (complejo de manglar), extensas playas con presencia de dunas y sistemas de dunas, saladares y lagunas que se comunican directa e indirectamente con el mar, presencia de campos de lapiez, dolinas cársicas, cuevas y cerros cársicos que constituyen las alturas máximas del relieve.
La mayor parte del área es territorio protegido, donde sobresalen los Parques Nacionales Caguanes y Santa María – Los Caimanes, el humedal posee importantes valores florísticos, faunísticos, paisajísticos, arqueológicos, espeleológicos y culturales.
No existen comunidades humanas dentro del humedal. La actividad fundamental es la conservación y desde el punto de vista económico se desarrolla la pesca comercial y deportiva, el uso forestal, el agropecuario (fundamentalmente la cría de ganado vacuno) y el turismo.
Las áreas del humedal conocidas como los Cayos de Piedra, Caguanes, Judas y Guayarues se caracterizan por el afloramiento de bloques calcáreos del Mioceno (Formación Güines) de calizas organógenas con intercalaciones de margas, que forman relictos, elevados por la neotectónica y situados en el borde del sinclinal de la Bahía de Buenavista.
Estos bloques han sido modelados en forma de cúpulas carsificadas, en forma de pequeñas colinas que semejan estructuras mogotiformes, motivado esto por una compleja estructura tectónica, así como por fuertes procesos marinos y cársicos. Estas cúpulas calcáreas en el mar conforman cayos que constituyen un tipo únicode paisaje en nuestro país.
Por otra parte el alto grado de carsificación ha originado numerosas cuevas de origen freático, de formas horizontales, con abundantes dolinas, destacándose por la densidad de cuevas Cayo Caguanes, cuyo sistema cavernario, de 35 cuevas alcanza más de 11 Km. de galerías en 114 ha de extensión, por lo que este cayo posee uno de los mayores índices de cavernamiento de Cuba.
Las cuevas desarrolladas en esta zona constituyen un subtipo genético de las cuevas de origen freático cubanas, el subtipo Caguanes, representativo de aquellas cuevas freáticas abiertas en paisaje alomado donde el desarrollo laberíntico de las galerías no esta controlado fundamentalmente por las diaclasas.
En el área se reportan individuos aislados de Trichechus manatus (manatí), especie en peligro por la disminución de los habitats, además están presente 12 formaciones vegetales (bosque de mangle, bosque semideciduo micrófilo, bosque semideciduo mesófilo, complejo de costa rocosa, matorral xeromorfo sobre arenas y matorral xeromorfo sobre carso, bosque siempreverde micrófilo subcostero, bosque siempreverde micrófilo bajo subcostero, bosque siempreverde micrófilo temporalmente inundado, matorral xeromorfo costero y subcostero sobre pavimento carcificado, complejo de costa arenosa, comunidades halófitas con elementos de manglar por partes, con más de 263 especies inventariadas hasta la fecha que representan a 145 géneros y 64 familias.
Han sido identificadas 429 especies de fauna que representan a 340 géneros y 170 familias; los invertebrados con 267 especies y los vertebrados 162. Se registran para la fauna 81 especies y subespecies endémicas, de ellas 10 con distribución local y 2 regionales.La protección de los humedales, ecosistemas vitales para el Siglo XXI, y especies en peligro de extinción son hoy acciones priorizadas en esta central provincia cubana.