圣塔芭芭拉县位于加州中部海岸的南端，面积大致呈长方形。该县的南部和西部与太平洋接壤，该地区的地形主要由沿海丘陵和河谷组成。这带来了广泛的风土，反映在圣塔芭芭拉县的葡萄品种多样性。在更凉爽的圣玛丽亚山谷，人们明显倾向于更凉爽的气候品种——黑比诺和霞多丽——而在更温暖的圣芭芭拉快乐峡谷（Happy Canyon of Santa Barbara），就在南部，赤霞珠、西拉和歌海娜繁荣发展。
从南部和西部的圣伊内斯山脉(Santa Ynez Mountains)到东部的圣拉斐尔山脉(San Rafael mountain)，这里的景观真的很多样。数千年来，许多从山上流向太平洋的河流，在这里形成了山谷和海岸平原。沿海的山谷是东西向的，引导凉爽的海风和海雾向东穿过山谷。这些气候因素使葡萄园在县的西部达到凉爽与温和的气候，而葡萄园到东部经历更大的日温度变化，因为这些冷却效应逐渐消散。
总的来说，圣塔芭芭拉县拥有沿海气候和较长的生长季节，这使得葡萄有较长的悬挂时间来发展成熟的风味和非常重要的糖和酸的平衡。在如此低的纬度地区(北纬34.5度)，这是一种奢侈，让该县的酿酒师能够酿造相对平衡的葡萄酒，不受温暖气候带来的高酒精含量的影响。凉爽的气候也带来了更高的酸度，平衡了葡萄成熟的风味，提高了它们的陈酿潜力。降雨量少也能降低水果腐烂的风险，使其完全成熟。
圣塔芭芭拉县的土壤和气候一样多样化——从沙质、淤泥和粘土壤土，到硅藻土，再到一块块石灰石和燧石。这种独特的气候和土壤混合为一系列葡萄品种创造了理想的生长条件，圣塔芭芭拉县生产一些最受欢迎(和最昂贵)的葡萄酒葡萄在加州。
目前，该县的六个葡萄酒分区拥有正式的AVA身份:圣玛丽亚谷（Santa Maria Valley），圣伊内斯谷（Santa Ynez Valley），圣丽塔山（Sta. Rita Hills），圣塔芭芭拉欢乐谷（Happy Canyon of Santa Barbara），巴拉德峡谷（Ballard Canyon）和洛斯奥利沃斯区（Los Olivos District）。
