安娜玛丽亚湾位于古巴中部南岸，处在哈丁内斯德拉雷纳群岛之后。红树林礁岛与珊瑚礁将海湾浅水与开阔的加勒比海分开，在古巴海岸外形成一道绵长而断续的屏障。群岛向东延伸至瓜卡纳亚沃湾附近，礁岛之间的水道则让海水流入湾内。