Santa Cruz gilt als die architektonisch modernste, wirtschaftlich dynamischste und wohlhabendste Stadt Boliviens. Es ist Universitätsstadt und Sitz einer deutschen Schule. Die Stadt wird gegliedert durch ein Hauptstraßennetz aus großen Ringstraßen (Anillos), die kreisförmig um das Zentrum laufen und geraden Ausfallstraßen (Radiales), die sternförmig auf den innersten Ersten Ring (Primer Anillo) zulaufen. Die meisten wichtigen Kreuzungen von Einfalls- und Ringstraßen sind als große Kreisverkehre gestaltet, in deren Mitte markante Denkmäler stehen (was die Orientierung erleichtert).
Innerhalb des Ersten Rings liegt das alte Stadtzentrum mit seinem schachbrettartigen Straßennetz, in dessen Zentrum sich der als Flanierpunkt beliebte Platz des 24. September (Plaza 24 de Septiembre) befindet, in dessen Umgebung Santa Cruz noch den kleinstädtischen Charme der spanischen Kolonialzeit bewahrt hat. An dem zentralen Platz befinden sich neben der Kathedrale, der Präfektur und dem Rathaus auch das Kulturzentrum sowie beliebte Restaurants und Kinos. Wenige Straßen nördlich befindet sich der kleine, um einen Teich gelegene Parque El Arenal ("Sandgruben-Park") mit dem "Ethnofolklorischen Museum" (Gebräuche, Kleidung sowie Musikinstrumente der Ureinwohner), in dessen Umgebung ebenfalls Kinos, Restaurants, Kneipen und Diskotheken liegen.
Erst seit den 1950er-Jahren ist die Stadt über das koloniale Zentrum hinaus gewachsen. Die neue Bebauung außerhalb des ersten Rings ist überwiegend niedrig und wirkt über weite Strecken gleichförmig und gesichtslos mit breiten, geraden Straßen, die für den Autoverkehr konzipiert wurden. Hauptsächlich an den großen Einfall- und Ringstraßen befinden sich Einkaufzentren und Firmen, die mit ihren größeren und höheren, architektonisch teilweise herausragenden Bauten, städtebauliche Akzente setzen. Insgesamt erinnert das Stadtbild von Santa Cruz außerhalb des kolonialen Zentrums sehr an den Charakter nordamerikanischer (Vor-) Städte. Insbesondere im Osten und im Norden der Stadt befinden sich auch ausgedehnte Industriegebiete.
Im Nordwesten befindet sich innerhalb des Dritten Rings der vornehme und wohlhabende Stadtteil Equipetrol der mit seinen Restaurants und Kinos insbesondere bei der Oberschicht als Wohnort und zum Ausgehen beliebt ist. In diesem Viertel liegt auch die deutsche Schule.
Im Westen und Nordwesten des Stadtgebiets fließt der Río Piray durch die Stadt, dessen Ufer als Naherholungsgebiet beliebt sind.
Außerhalb des Vierten Rings endet die geschlossene städtische Bebauung. An vielen Stellen wächst die Stadt an ihren Rändern - mehr oder weniger geplant - weiter, vor allem durch den (teilweise illegalen) Siedlungsbau von Landflüchtigen. Im Unterschied zu anderen lateinamerikanischen Metropolen gibt es jedoch keine ausgeprägten Slums; die neuen Viertel am Stadtrand werden in der Regel legalisiert und an die städtische Infrastruktur angeschlossen.