Xã Đồng Khê nằm ở phía tây bắc của Huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái. Diện tích xã là khoảng 18,6 km² và có độ cao trung bình là 800 mét so với mực nước biển. Về khí hậu, Đồng Khê có khí hậu ôn đới, mưa nhiều vào mùa hè và khô ráo vào mùa đông.
Theo thống kê năm 2019, dân số xã Đồng Khê là hơn 2.100 người, chủ yếu là người dân tộc Thái và H'Mông sinh sống.
Đồng Khê là một trong những địa điểm du lịch hấp dẫn của Yên Bái với nhiều danh lam thắng cảnh như động Tiên, đồi chè Đồng Khê, thác Ba Liên, đồi Đôi, hang Cánh Chim, và đặc biệt là khu di tích lịch sử Đồng Khê nơi diễn ra trận Đồng Khê lịch sử trong cuộc kháng chiến chống Pháp.
Ngoài ra, Đồng Khê còn được biết đến với nhiều món đặc sản như thịt gà đồi, cá nướng trúc đồng, cơm lam, rượu nếp, rượu táo, và đặc biệt là mật ong rừng.