Une journée étudiante : cette formulation est correcte.
Il faut seulement souligner qu’il s’agir d’un hypallage à valeur métonymique. La journée n’est pas étudiante mais consacrée aux étudiants.
L’adjectif se rapporte à un nom alors qu’il renvoie à autre chose.
ici « étudiante » se rapporte à « journée » alors que ce sont les personnes auxquelles cette journée est consacrée qui sont étudiantes.

Vous proposez une journée étudiants qui est possible également. cette fois-ci « étudiants » est un nom apposé au nom « journée ».

On peut aussi dire : une journée pour étudiants.

Un écrivain qui assume ses écrits peut écrire comme il veut : « journée étudiants » (substantif apposé) ou « journée étudiante » (adjectif). Les deux options sont justifiables. Il n’y aura jamais de faute syntaxique.
Le plus souvent, c’est le mot apposé qui convient : « dans ce salon de l’emploi, il y a une journée patrons et une journée ouvriers » (et non « une journée patronne et une journée ouvrière »). Ce choix de l’apposition est toujours valable, mais l’usage de l’adjectif par hypallage (expliqué par Tara) ne l’est pas.
Cependant, parfois, pour certains mots, le nom apposé devient adjectif si certaine conditions sont réunies, tenant aussi bien à la forme du mot qu’au sens, au contexte, et à l’usage, mais je ne peux pas vous lister les critères.
On peut ainsi dire « une soirée étudiante » ou « une cité ouvrière », mais pas « des soirées techniciennes » ou « des cités patronnes ». La soirée annuelle des boulangers pourra devenir « la soirée boulangère » dans certaines villes où cette soirée aura acquis un statut particulier.
Pour connaître l’usage, vous pouvez d’abord faire appel à votre pratique de la langue, puis éventuellement consulter un dictionnaire. Si votre dictionnaire ne mentionne pas l’usage par hypallage, alors il ne vous appartient pas de le créer.
Mais si votre dictionnaire mentionne cet usage, comme pour le mot « étudiant », vous verrez dans le dictionnaire qu’il est répertorié comme adjectif dans certains cas (carte étudiante, soirée étudiante, journal étudiant), mais cela ne vous donne pas l’assurance que « une journée étudiante », « une voiture étudiante », ou « un livre étudiant » soient des formulations valides.
Donc : écrivez sans problème « une journée étudiants », mais cherchez de bonne justifications pour écrire « une journée étudiante ».
Exemple de critères : « organisé par » plutôt que « organisé pour » ; attestation ancienne de l’usage ; usage généralisé ; absence d’ambiguïté ; et probablement d’autres critères qu’on découvre en mettant des exemples en parallèle.
Donc écrivez « journée étudiants » sauf si vous réussissez à justifier par le sens que « journée étudiante » serait plus cohérent.

Merci pour ces deux éclaircissements.
Pour moi une journée étudiante « sonne » faux, avec la meilleure volonté du monde la journée n’est pas et ne sera jamais étudiante. :o)
Mais ainsi en va la langue française avec ses étrangetés.
Merci encore pour vos réponses et votre temps.

Je suis d’accord avec  Prince, car pour moi dans ce cas « étudiants » serait un qualificatif, une catégorie,  et je trouve qu’il devrait être invariable,
ça revient à dire « Une journée (pour les personnes de la catégorie) étudiants ».
Merci encore à vous tous.

Pfff… La mauvaise habitude généralisée d’employer les noms en apposition contribue grandement à l’anarchie de la langue.
Il existe des prépositions pour clarifier son expression, autant s’en servir ! Il y a encore quelques années, il n’y avait que des cartes d’étudiant et tout allait bien. Voilà que maintenant les cartes étudiantes se mettraient à  étudier seules, de la même manière que le café pour gourmands est devenu lui–même gourmand…
Franchement, une journée étudiante est-elle studieuse, organisée pour les étudiants et étudiantes, animée par le bureau des élèves, réservée aux étudiantes (garçons s’abstenir) ?
Pour poursuivre des études, il faudra un peu plus de rigueur…