Die Talsperre Caia liegt in der Region Alentejo Portugals im Distrikt Portalegre. Sie staut den Caia, einen rechten (nördlichen) Nebenfluss des Guadiana, zu einem Stausee auf. Die Gemeinde Santa Eulália befindet sich ungefähr sechs Kilometer westlich der Talsperre, die Kleinstadt Campo Maior liegt etwa fünf Kilometer östlich.