The dataset of free-living marine nematodes of San Antonio Bay is based on sediment samples collected in February 2009 during doctoral theses funded by CONICET grants. A total of 36 samples has been taken at three locations in the San Antonio Bay, Santa Cruz Province, Argentina on the coastal littoral at three tidal levels. This presents a unique and important collection for benthic biodiversity assessment of Patagonian nematodes as this area remains one of the least known regions. In total 7,743 specimens of free-living marine nematodes belonging to two classes, eight orders, 37 families, 94 genera and 104 species were collected.Fil: Villares, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Lo Russo, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto de Diversidad y Evolución Austral; ArgentinaFil: Pastor, Catalina Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto de Diversidad y Evolución Austral; ArgentinaFil: Milano, Viviana. Universidad Nacional de la Patagonia; ArgentinaFil: Miyashiro, Lidia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Mazzanti, Renato. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Nacional Patagónico; Argentin