Бармалеева улица протянулась от Большой Пушкарской улицы до Чкаловского проспекта. Ее длина — 680 м. Она возникла в 1738 г. при строительстве солдатской слободы Санкт-Петербургского гарнизонного полка. Первоначально она шла от Большого проспекта на север и называлась Шестнадцатой улицей — по номерам расположенных здесь батальонов.

К 1753 г. ее продлили за Большую Пушкарскую, в сторону Каменно-островского проспекта. В 1770-х гг. этот участок включен в нынешнюю Кронверкскую улицу. А будущая Бармалеева улица, оставаясь безымянной, формировалась от Большой Пушкарской до речки Карповки. В 1960-х гг. участок севернее Чкаловского проспекта вошел в территорию НИИ «Морфизприбор».

В 1798 г. появилось название — Бармалеева улица.