Este santuario está conformado por el cuerpo de agua que forma el humedal desembocadura del río Itata, de tipo estuarino, más una porción de río hasta aproximadamente 8 kilómetros aguas arriba, y los ambientes aledaños a las riberas del humedal y río Itata, más los hábitats que forman la franja de playa de arena y campo dunar asociado a la desembocadura.