Tên phố được đặt từ năm 1986, có độ dài 1,1 km; từ phố Kim Ngưu đến phố Bạch Mai, chạy qua cửa bệnh viện Thanh Nhàn và cắt ngang ngõ Quỳnh, ngõ Trại Găng.

Phố Thanh Nhàn thuộc đất thôn Thanh Nhàn, tổng Hậu Nghiêm, huyện Thọ Xương cũ nay thuộc phường Thanh Nhàn- quận Hai Bà Trưng.

Phố Thanh Nhàn kết nối phố Lạc Trung với phố Lê Thanh Nghị tạo thành một trục giao thông đông- tây, nối từ đê sông Hồng đến đường Giải Phóng. Mặc dù có vị trí rất quan trọng, nhưng từ nhiều năm, tuyến đường rất chật hẹp, bị xuống cấp nghiêm trọng. Vỉa hè, lòng đường bị lấn chiếm để kinh doanh buôn bán gây ô nhiễm môi trường, cản trở giao thông. Tình trạng ùn tắc giao thông kéo dài thường xuyên diễn ra, nhất là vào giờ cao điểm, gây bức xúc trong nhân dân. Lưu lượng phương tiện tham gia giao thông rất đông, thường xuyên ùn tắc. Đáng chú ý, chỉ một đoạn đường ngắn, từ đường Võ Thị Sáu đến cầu Lạc Trung tập trung ba bệnh viện lớn gồm Bệnh viện Thanh Nhàn, Bệnh viện Ung bướu Hà Nội, Bệnh viện Phổi Hà Nội, Nhà tang lễ Thanh Nhàn, lượng người tham gia giao thông rất lớn, gây quá tải hệ thống hạ tầng trong khu vực.

Xuất phát từ yêu cầu bức thiết của thực tiễn, năm 2010, dự án cải tạo, mở rộng đường Thanh Nhàn đã được UBND thành phố Hà Nội phê duyệt. Các thủ tục lập, thẩm định, phê duyệt thiết kế bản vẽ thi công, dự toán xây dựng công trình được khẩn trương hoàn chỉnh. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện, do có thay đổi về cơ chế, chính sách liên quan đến chi phí nhân công, nguyên vật liệu, nguồn vốn, chính sách bồi thường giải phóng mặt bằng, bố trí tái định cư dẫn đến phải điều chỉnh dự toán, gây chậm trễ triển khai.

Đến cuối tháng 7-2014, dự án cải tạo, mở rộng đường Thanh Nhàn mới chính thức được khởi công. Dự án có chiều dài gần 1.100 m, điểm đầu giao với phố Bạch Mai, điểm cuối giao với đường Kim Ngưu, được thiết kế đồng bộ gồm các hạng mục: mở rộng mặt đường rộng 22,5 m, xây dựng vỉa hè, trồng cây xanh, hệ thống thoát, chiếu sáng, xây dựng hào kỹ thuật hạ ngầm dây cáp điện, cáp viễn thông...

Với nỗ lực vượt qua khó khăn, sau hơn chín tháng thi công, cho đến nay dự án đã hoàn thành, tạo nên một tuyến phố khang trang, sạch đẹp. Vỉa hè, lòng đường thông thoáng, rộng rãi. Hai bên đường, cây xanh bắt đầu bén rễ, tỏa bóng mát. Khu vực vỉa hè đối diện Bệnh viện Ung bướu, Bệnh viện Thanh Nhàn còn được bố trí thêm thảm cỏ rộng rãi, tạo không gian thoáng đãng cho khách vãng lai nghỉ ngơi. Cảnh ùn tắc giao thông đã chấm dứt. Các phương tiện tham gia lưu thông thuận lợi theo cả hai chiều.

Việc hoàn thành mở rộng tuyến đường Thanh Nhàn cũng là một hoạt động thiết thực chào mừng Đại hội Đảng bộ quận Hai Bà Trưng lần thứ XIX và Đại hội Đảng bộ thành phố lần thứ 16. Tuyến đường góp phần giảm ùn tắc giao thông, cải thiện môi trường, thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội của quận Hai Bà Trưng.