Đồng Bài là một xã của huyện đảo Cát Hải, thành phố Hải Phòng, Việt Nam. Xã nằm ở phía đông bắc của đảo Cát Hải và có một phần lớn diện tích bị ngập khi thủy triều lên. Xã có vị trí:
 Tây Bắc giáp xã Tiền Phong của thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh qua một con lạch nhỏ.
 Đông Bắc và Đông giáp vùng biển giữa đảo Cát Hải và quần đảo Cát Bà.
 Nam giáp thị trấn Cát Hải, xã Văn Phong.
 Tây giáp xã Nghĩa Lộ.

Xã Đồng Bài có diện tích 9.32 km², dân số khoảng 1241 người, mật độ dân số đạt 133 người/km². Xã được chia thành các thôn Trấn, thônTrung và thôn Đoài.

xã có nhà ga cáp treo Cát Hải - Phù Long

Chú thích