La province du Guantanamo est formée par deux grandes régions naturelles: La Vallée du Guantanamo, avec un relief plat et une Baie de Bourse étendue. Il présente rivières importantes qui façonnent le troisième bassin hydrographique à un niveau national, appelée Guantanamo - Guaso où se concentre 80 % de la population du territoire. Les rivières principales sont Toa, Miel, Duaba, Guaso et Yumurí entre autres. Les sols plus productifs sont les bruns et les alluviaux consacrés à l'activité agricole: canne à sucre, cultures différentes, zones pour le développement d'élevage et forestier. La zone montagneuse comprend 75 % du territoire, où est localisé le Massif Sagua - Baracoa, l'un du plus étendu et des attraits du pays. Au Nord est localisée une frange côtière étroite avec des plantations étendues de cocotier coupée par l'embouchure de nombreuses rivières, par le Sud étend une frange côtière avec présence de vallées alluviales intra-montagnes où l'activité agricole est pratiquée, séparés de la ligne côtière par des coteaux en forme des terrasses marines. À l'extrême Est, il est localisé le plateau de Maisí avec l'un des systèmes des terrasses marines meilleures dessinées au niveau mondial, avec de nombreuses grottes de grande beauté.
Le versant du nord nettement montagneux du territoire, il possède la caractéristique de disposer d'un réseau hydrographique bien développé, de nombreuses rivières, entre ceux-ci le Río Toa catalogué comme le plus abondant de Cuba. Le versant sud où se concentre la plus grande densité de population et où existent les meilleures terres pour l'agriculture, les rivières sont en général d'un parcours court et d'un débit peu abondant, donc à partir du Triomphe de la Révolution a semblé nécessaire la construction d'œuvres de régulation, pour emmagasiner les excédents d'eau qui se produisent dans les périodes de pluie et pour les utiliser dans la période sèche, pour satisfaire en partie les demandes croissantes d'eau pour la population, l'industrie et l'agriculture.
Les fonctionnalités hydrauliques totales de la province sont des plus élevés du pays en correspondant la plupart aux eaux superficielles, puisque les souterraines sont peu abondantes produit aux caractéristiques du relief et à la nature peu perméable des roches du sous-sol.
À travers du littoral sud on découvre le semi désert cubain, qui conduit au viaduc La Farola par celui s'ascende à la Primée de la Cuba. Une conjugaison élégante du colonial avec les beaux paysages naturels qui favorisent les plus diverses valeurs populaires par sa particularité et beauté.