Thị trấn Đông Khê nằm ở phía đông huyện Thạch An, có vị trí địa lý:

• Phía bắc giáp xã Lê Lai và xã Lê Lợi
• Phía đông giáp xã Lê Lợi
• Phía nam giáp các xã Lê Lợi và Đức Xuân
• Phía tây giáp xã Lê Lai.

Đông Khê cũng là điểm dừng chân quan trọng trên tuyến vận chuyển hàng hóa từ Lạng Sơn lên Cao Bằng

Trên địa bàn thị trấn có khau (đồi) Bằng và đồi Nà Cúm. Các suối trên địa bàn là suối Pò Bửu, suối Bó Bửn. Thị trấn có tượng đài chiến thắng Đông Khê trong Chiến dịch Biên giới Thu đông 1950.