Santoña da nombre a una amplia bahía en la cual desembocan numerosos arroyos y canales, además de la amplia ría de Treto, que alimentan las aguas de la ría de Limpias, estuario del Asón, y la ría de Rada, estuario del Clarín. En estos terrenos se localiza uno de los humedales mejor conservados de la costa cantábrica incluido en la Reserva Natural de las Marismas de Santoña, Victoria y Joyel, que forma parte de la lista de espacios protegidos por el Convenio Internacional Ramsar desde 1994 y está propuesta Lugar de Importancia Comunitaria (LIC) de la Red Natura 2000. Comprende 4.341 ha repartidas por diez municipios, correspondiéndole a Santoña un 19,6% (850,9 ha).

El sector de Santoña se extiende entre los límites de la villa y la marisma de la Lastra, en el límite con Argoños. Comprende el monte Buciero, un interesante encinar cantábrico, que fue una isla en el pasado hasta quedar unido a tierra por el tómbolo de Berria, una lengua de tierra y playa formada por el arrastre de sedimentos procedentes de la playa de Trengandín (Noja). Conocido como Peñón de Santoña, tiene forma circular y ofrece al mar una línea de acantilados de calizas que llegan a alcanzar los 200 m y protegen la entrada del estuario de los embates del mar.