Santa María de Cayón är en kommun i Spanien. Den ligger i provinsen Provincia de Cantabria och regionen Kantabrien, i den norra delen av landet, 300 km norr om huvudstaden Madrid. Antalet invånare är 9,123.
Kustklimat råder i trakten. Årsmedeltemperaturen i trakten är 12 °C. Den varmaste månaden är augusti, då medeltemperaturen är 20 °C, och den kallaste är januari, med 4 °C. Genomsnittlig årsnederbörd är 1,278 millimeter. Den regnigaste månaden är januari, med i genomsnitt 186 mm nederbörd, och den torraste är augusti, med 22 mm nederbörd.