1605년(선조 38) 지방 유림의 공의(公議)로 김굉필(金宏弼)의 학문과 덕행을 추모하기 위해 창건하여 위패를 모셨다. 1607년 ‘道東(도동)’이라고 사액되었으며, 1678년(숙종 4) 정구(鄭逑)를 추가 배향하였다.
흥선대원군의 서원철폐령에도 훼철(毁撤) 되지 않고 존속한 47개 서원 중의 하나이다. 1964년 전면 보수하였으며, 경내의 건물로는 사당(祠堂)·중정당(中正堂)·거인재(居仁齋)·거의재(居義齋)·수월루(水月樓)·환주문(喚主門)·내삼문(內三門)·장판각(藏板閣)·고직사(庫直舍) 등이 있다.
달성 도동서원 중정당 사당 담장은 1963년 보물로 지정되었다. 정면 3칸, 측면 3칸의 단층 맞배지붕으로 된 사당에는 김굉필을 주벽(主壁)으로 하여 정구의 위패가 봉안되어 있으며, 좌우에는 창건 당시에 그린 벽화 2점이 있다.
정면 5칸, 측면 2칸으로 된 강당인 중정당은 원내의 여러 행사 및 학문의 강론 장소로 사용되었으며, 장원(墻垣)이 부속되어 있다. 거인재와 거의재는 각각 동재(東齋)와 서재(西齋)로서, 유생들이 기거하던 곳이다.
매년 2월과 8월 중정(中丁)에 향사(享祀)를 지내고 있으며, 소장전적은 하사서적(下賜書籍)인 『춘추(春秋)』 10권, 『오경백편(五經百篇)』 5권, 『경현록(景賢錄)』 등 95종 529책이 있다.
그 밖에 하사제기(下賜祭器)인 상준(象尊)·희준(犧尊)·궤(簋)·보(簠)·작(爵)·촛대(燭臺) 등의 유물이 있으며, 재산으로는 대지 1200평, 전답 5,000평, 임야 3정보 등이 있다.
대구광역시 달성군의 도동서원은 2019년 7월 “한국의 서원(Seowon, Korean Neo-Confucian Academies)”이라는 명칭으로 다른 8곳의 서원과 더불어 유네스코 세계유산에 등재되었다.