Cao nguyên đá Đồng Văn nằm ở vùng núi cực bắc của Việt Nam, có diện tích là 2265,7 km² và độ cao trung bình là khoảng 1.200 – 1.400 m. Cao nguyên có nhiều khu vực núi đá vôi nằm sát chí tuyến Bắc, có độ dốc khá lớn. Các thung lũng, sông, suối bị chia cắt rất nhiều.

Nhiều mẫu hóa thạch của các loài đã được tìm thấy có tuổi cách đây 700 - 900 triệu năm. Cao nguyên Đồng Văn là một vùng núi đá có tuổi khác nhau từ kỷ Devon cho đến Pecmi, được bao quanh bởi các núi đất. Ở đây có mưa từ tháng 4 đến tháng 9, nhưng thiếu nước vào mùa khô (từ tháng 10 đến tháng 4).

Hiện khu vực cao nguyên đá Đồng Văn là nơi sinh sống của khoảng 360.000 người dân thuộc 19 dân tộc thiểu số khác nhau của Việt Nam, trong đó ngoài người H'Mông, Dao, Tày, Nùng còn có các dân tộc như La Chí, Pu Péo, Pà Thẻn, Lô Lô duy nhất sinh sống tại đây. Từ tháng 4 năm 2010, hồ sơ cao nguyên đá Đồng Văn được đệ trình UNESCO công nhận là công viên địa chất toàn cầu. Đây cũng là công viên địa chất toàn cầu đầu tiên của Việt Nam.