Korpral Joseph Scott Pemberton dömdes för att ha dödat Jennifer Laude på ett hotellrum i Olongapo, nordväst om Manila, förra året.
Pemberton kommer att ställas inför sex till tolv års fängelse.
Fallet har ansträngt banden mellan USA och Filippinerna, en före detta amerikansk koloni där amerikanerna har en betydande militär närvaro.
Marinsoldaten var ledig i Olongapo den 11 oktober 2014 efter gemensamma militära övningar med den filippinska armén, då han träffade Laude i en bar.
Polisen sa att de gick tillsammans och checkade in på ett hotell, där hon hittades död dagen därpå, tydligen strypt och med huvudet inne på toaletten.
Pemberton hade tidigare vittnat i rätten att han hade attackerat ms Laude efter att han insåg att hon var transgender, men sa att hon fortfarande levde när han lämnade rummet.
Åklagaren hade hävdat att Pemberton borde dömas för mord, men domstolen sänkte detta till mord.
Pemberton ålades också att betala minst 4,5 miljoner pesos (95,350 US-dollar; 63,140 US-dollar) till Laudes familj.
Ms Laudes syster, Malou, sade till nyhetsbyrån Reuters: " Vi väntade oss en morddom, men i stället blev det mord. Vi är inte nöjda med beslutet."
Pemberton kommer tillfälligt att fängslas i ett filippinskt fängelse tills de filippinska och amerikanska regeringarna kommer överens om var han bör hållas fången under sin fängelseperiod.
Fallet har lett till att vänstergrupper har uppmanat Filippinerna att avsluta sina militära avtal med USA.
Enligt avtalet kan Filippinerna åtala amerikansk militär personal, men USA behåller vårdnaden om dem "från det att brottet begås till dess att alla rättsliga förfaranden har avslutats", rapporter Associated Press.
En domstol i Filippinerna har funnit en amerikansk marinsoldat skyldig till att ha dödat en transsexuell kvinna.