Phố Lý Thái Tổ dài 882m, rộng 12m.
Đây nguyên là dải đất chạy men theo bức tường phía đông của tòa thành đất bao quanh thành Thăng Long xưa (hoặc có thể chính là bức tường thành ấy). Bên dãy phía đông là đất các thôn Tả Lâu, Trừng Thanh Hạ Kiếm Hồ, Vọng Hà thuộc tổng Tả Túc, sau đổi là tổng Phúc Lâm. Còn bên dãy phía tây là đất các thôn Nhiễm Thượng, Hậu Bi, Hậu Lâu thuộc tổng Hữu túc, sau đổi là tổng Đông Thọ, tất cả đều thuộc huyện Thọ Xương cũ.
Thời Pháp thuộc, năm 1894 gọi là đại lộ Đô đốc Cuốc-bê (boulevard Amiral Courbet), năm 1945 đổi tên thành phố Lý Thái Tổ, năm 1949 và 1951 gọi là đại lộ Lý Thái Tổ, nay là phố Lý Thái Tổ.
Đây cũng là một phố mà Pháp đã quy hoạch ngay từ những ngày đầu cai trị. Từ những năm 90 của thế kỷ XIX, ở giữa phố này, nhìn ra vương hoa Pôn Be (tức vườn hoa Chí Linh ngày nay) Pháp đã xây “nhà băng Đông Dương”. (Tới năm 1926 Pháp xây dựng lại theo kiến trúc mới, năm 1930 hoàn thành, tức nhà Ngân hàng nhà nước ngày nay). Tới đầu thế kỷ XX, Pháp xây trường tiểu học Cuốc bê, tức trường Hàng Vôi, nay là trường Nguyễn Du (số nhà 25 – 27), nhà Xéc, (Cercle du l’union) tức câu lạc bộ của Pháp (số nhà 38), nhà thờ Tin Lành ở số nhà 61, Câu lạc bộ cựu chiến binh (nay là Câu lạc bộ Đoàn kết) và vườn trẻ Ấu Trĩ viên ở khu vực số nhà 34-36.
Ngày nay, phố Lý Thái Tổ có Nhà văn hóa thiếu nhi dựng trên nền của Ấu Trĩ viên cũ, kiên trúc đẹp và thoáng làm nơi vui chơi học tập cho thiếu nhi Thủ đô.
Ngoài ra phố này có một ngôi nhà đã được Bác Hồ đến làm việc. Đó là nhà số 38, nhà Xéc Tây cũ. Nơi đây ngày 6/3/1946, Bác Hồ đã cùng những người thay mặt nước Cộng hòa Pháp kỳ “Hiệp định sơ bộ mùng 6 tháng 3”.
Lý Thái Tổ (974-1028) là miếu hiệu của Lý Công Uẩn, người châu Cổ Pháp, nay là vùng Đình Bảng, huyện Tiên Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
Mẹ họ Phạm, năm Công Uẩn lên ba tuổi, làm con nuôi nhà sư Lý Khánh Văn. Từ đó Công Uẩn mới có họ Lý. Thuở nhỏ theo học sư Vạn Hạnh, lớn lên ông theo nghề võ. Năm Lê Ngọa Triều mất (1009), ông 35 tuổi, đang làm chức Điện tiền chỉ huy sứ, được triều đình tôn lên ngôi vua. Thế là ông trở thành người sáng lập ra triều Lý gồm 9 đời vua, kéo dài 216 năm. Ông lấy niên hiệu là Thuận Thiên ( thuận theo lòng trời). Sau khi mất, triều đình tôn là Lý Thái Tổ.
Sau khi lên ngôi vua, năm 1010, Lý Công Uẩn quyết định dời đô từ Hoa Lư ra đóng ở thành Đại La và đổi tên thành này là Thăng Long. Từ đó, Thăng Long với hình tượng “rồng bay lên” đẹp đẽ và đầy tự hào, tượng trưng cho khí thế vương lên của dân tộc, trơ thành trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa của cả nước.