Phố cổ nằm ở trung tâm của thị trấn Đồng Văn nhỏ bé (xưa thuộc tổng Đông Quan, châu Nguyên Bình, phủ Tường Vân, tỉnh Tuyên Quang). Khi mới hình thành, đầu thế kỉ 20, khu phố cổ này chỉ gồm vài gia đình người Mông, Tày, Hoa sinh sống. Khi vào đây chiếm đóng, người Pháp đã có những quy hoạch và để lại những điểm nhấn quan trọng về quy hoạch và kiến trúc, đặc biệt là chợ Đồng Văn, xây bằng đá trong những năm 1920 gần như còn nguyên vẹn đến ngày nay.

Phố cổ và chợ cổ Đồng văn mang đậm nét đặc trưng với tường nhà rất dày bằng đá, hàng cột lớn, nhà xây một hoặc hai tầng mái lợp ngói trên những kết cấu vì kèo bằng gỗ chắc chắn.
Đặc trưng nữa dễ nhận thấy ở đây là trước cửa nhà có đèn lồng treo cao để thắp lên khi đêm xuống, xua đi cái lạnh buốt khắc nghiệt của Cao nguyên đá .