Đồng Quang Vinh sinh ra và lớn lên trong gia đình có truyền thống nhạc cụ dân tộc. Cha anh là NSƯT Đồng Văn Minh, người chuyên chế tác nhạc cụ dân tộc từ tre nứa. Mẹ anh là NSƯT Mai Lai, giảng viên đàn tranh tại Học viện Âm nhạc quốc gia Việt Nam.[2] Năm 7 tuổi, anh được cha mẹ dạy về nhạc lý và cách chơi các nhạc cụ truyền thống của Việt Nam.[3] Sau đó, anh theo học sáo trúc từ năm 9 tuổi tại Học viện Âm nhạc quốc gia Việt Nam. Đến năm 20 tuổi, Vinh được cử đi học chuyên ngành chỉ huy dàn nhạc dân tộc tại Học viện Âm nhạc Thượng Hải. Anh tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành chỉ huy dàn nhạc với thành tích xuất sắc vào năm 2013.[1]