Der Hauptwirtschaftszweig in der Stadt ist die Verarbeitung der landwirtschaftlichen Produkte (tropische Erzeugnisse, wie Kaffee, Zuckerrohr und Tabak), die im Umland angebaut werden. Die Landwirtschaft erlebt seit mehreren Jahren einen Boom in der Zone, so dass die Bevölkerungszahl von Stadt und Umland sehr schnell angestiegen ist. Das Klima ist am Übergang des Amazonasbeckens zum Gran Chaco tropisch gemäßigt mit einer Regenzeit im Sommer. Die Temperaturen schwanken zwischen 20 °C im Winter und bis zu 40 °C im Sommer. Im Winter kann es durch kalte Südwinde (Surazos) mit polarem Ursprung zu plötzlichen Kälteeinbrüchen mit Temperaturen um 10 °C kommen.
Die Region um Santa Cruz verfügt über die zweitgrößten Erdgasvorkommen in Südamerika.