Khu Di tích Mộ Nguyễn Thái Học là một di tích của tỉnh Yên Bái, có diện tích khoảng 10.391m² bao gồm khu lăng mộ, khu tượng đài, bia tưởng niệm, khu nhà đón khách. Bên khu mộ là một vườn hoa thơm, có mặt hồ soi gương và công viên Yên Hoà với những con đường nhỏ, những hàng cây xanh mướt, bên cạnh đại lộ Nguyễn Thái Học, thuộc phường Hồng Hà, thành phố Yên Bái. Ban đầu, khu mộ nằm ở khu vực trong cùng của nghĩa trang thị xã Nghĩa Lộ, sau năm 1954, địa phương tập trung tất cả hài cốt của dân công, bộ đội hy sinh trong cuộc kháng chiến chống Pháp vào khu vực này để xây đài, bia mộ. Khu di tích Nguyễn Thái Học được khởi công xây dựng vào dịp kỷ niệm 70 ngày các anh hùng hi sinh ngày 17/6/2000.

Phần chính của khu di tích là khu mộ được thiết kế với kiến trúc vừa mang dáng dấp hiện đại vừa có màu sắc truyền thống, có diện tích 300m² bao quanh là 17 cột trụ, mỗi cột có chiều cao 5m. Các cột trụ được nối bằng một vòng tròn khuyết tượng trưng cho 17 liệt sỹ bị thực dân Pháp xử chém trong cuộc khởi nghĩa Yên Bái, đó là: Đặng Văn Tiệp, Đặng Văn Lương, Nguyễn Thanh Thuyết, Ngô Hải Hoằng, Nguyễn Thái Học, Phó Đức Chính, Bùi Tư Toàn, Bùi Văn Chuân, Đào Văn Nhít, Nguyễn Như Liên, Nguyễn Văn An, Nguyễn Văn Tiềm, Ngô Văn Du, Hà Văn Lao, Đỗ Văn Tư, Nguyễn Văn Cửu, Nguyễn Văn Thịnh.
Chính giữa phần mộ có 2 lăng mộ tập thể, xây hình chữ nhật đặt trên 4 trụ vuông, lát đá hoa cương đen, cao chừng 1m. Hai lăng mộ cách nhau chừng 7m. Song song với hai lăng mộ về bên phải là một khối hình vát, đây là mô hình mô phỏng lưỡi máy chém của Thực dân Pháp, cũng lát đá hoa cương đen, trên là hàng chữ vàng ghi một trong hai câu thơ của Nguyễn Thái Học đọc trước khi lên máy chém “Chết vì Tổ Quốc chết vinh quang”.
Nhà bia tưởng niệm được làm từ đá cẩm thạch khắc tên 17 liệt sỹ, phủ nhũ vàng, mái nhà bia được gắn ngói mũi hài trên bê tông nghiêng. Phần tượng đài có diện tích chính là 56m² gồm 5 nhân vật: Nguyễn Thái Học, Nguyễn Khắc Nhu, Phó Đức Chính, Nguyễn Thị Giang và Ngô Hải Hoàng, có chiều cao khoảng 6m với chất liệu bê tông phủ kẽm, đứng trên một đám mây lịch sử cách điệu. Bao quanh chân tượng đài là nhóm phù điêu cao gần 3m, mô tả tinh thần đấu tranh giành độc lập tự do của các vị nghĩa sĩ trong những ngày cách mạng đó.