Tọa lạc trên một mảnh đất cao rộng, trước mặt là dòng nước trong xanh, đình Yên Bình hài hòa trong kiến trúc tổng quan của làng cổ Yên Bình. Các công trình kiến trúc gồm nghi môn, đại đình, ống muống và hậu cung được bố trí theo một tổng thể thống nhất, nằm trên một trục dọc nối liền từ ngoài vào. Các công trình này đều được xây bằng gạch, mái bằng gỗ.
Nghi môn đình có kiến trúc kiểu hai tầng, tám mái. Tầng dưới là ngũ môn gồm 5 cửa hình vòm. Tầng trên xây kiểu vọng lâu dạng tam quan có trang trí gốm màu. Qua nghi môn là sân gạch rộng dẫn vào đại đình gồm năm gian, xây kiểu tường hồi bít đốc tay ngai, mái lợp ngói ta, hai đầu hồi đắp đầu kìm hình rồng. Giữa đại đình là hệ thống cửa bức bàn 6 cánh. Khung tòa đại đình là 6 bộ vì kiểu “giá chiêng chồng rường” bốn hàng chân, vì nóc có kết cấu kiểu “giá chiêng chồng rường con nhị”.
Nối đại đình là tòa ống muống gồm 3 gian dọc, 4 bộ vì gỗ đỡ mái được làm theo các dạng thức kiểu chồng rường, cốn mê với các vì nóc, vì nách, vì sau chạm nổi các hình phượng, hổ, rùa... Song song với ống muống là hai nếp nhà giải vũ ba gian. Hậu cung hình vuông, bốn mái lợp ngói ta, trên bờ dải đắp hình đầu kìm, khung đỡ là hai bộ vì làm theo kiểu “chồng rường con nhị”.
Cách đình qua một cái ao rộng là đền thờ Đức thánh Bà - phu nhân của Thành hoàng làng Yên Bình. Tương truyền, Đức thánh Bà là người thôn Yên Bình, nổi tiếng tài sắc, hiền thục. Nhân dân lập đền thờ Bà như một thánh Mẫu - vị thần linh của cư dân nông nghiệp.
Trong đình Yên Bình hiện còn bảo lưu nhiều di vật quý, như bộ sắc phong của các triều đại từ năm 1792 đến 1924; cỗ long ngai đặt trong ống muống có tay ngai hình rồng chạm nổi rồng phượng, hổ phù; 1 kỷ tam sơn bằng gỗ; 1 kiệu bát cống; 2 hương án đặt trong ống muống và đại đình, cùng hệ thống đồ thờ tự như 3 lọ cổ, đôi hạc thờ, ngựa thờ, 3 đỉnh đồng, giá kiếm... được tạo tác vào thời Nguyễn.
Đình Yên Bình đã được xếp hạng di tích Lịch sử - Kiến trúc nghệ thuật cấp thành phố năm 2003.