Phố được đổi tên thành Bùi Thị Xuân từ năm 1964. Trước đây phố đi dọc theo đất các thôn cũ Phục Cổ - Giáo phường và Phúc Lâm Tiểu. Thời Pháp thuộc là phố Duvigneau, thời tạm chiếm là phố Huyền Trân Công chúa.
Bùi Thị Xuân quê xã Bình Phú, huyện Tây Sơn, tỉnh Bình Định. Bà là nữ tướng thời Tây Sơn, vợ của danh tướng Trần Quang Diệu. Thuở nhỏ, học võ với Đô thống Ngô Mạnh. Khi khởi nghĩa Tây Sơn nổ ra (1771), Bùi Thị Xuân cùng Trần Quang Diệu gia nhập nghĩa quân Tây Sơn. Năm 1789, tham gia đánh quân xâm lược nhà Thanh ở trận Ngọc Hồi (Thăng Long).
Triều Tây Sơn sụp đổ, Phú Xuân rơi vào tay Nguyễn Ánh, bà theo vua Cảnh Thịnh chạy ra Nghệ An, chỉ huy 5.000 quân chặn đánh kịch liệt quân Nguyễn ở lũy Trấn Ninh (Quảng Bình). Tháng 2-1802, quân Nguyễn vượt qua Nhật Lệ (Quảng Bình), đánh bại đội quân phòng ngự của Tây Sơn ở đây.
Chồng bà - Trần Quang Diệu và Võ Văn Dũng bỏ Quy Nhơn, theo ngõ thượng đạo ra miền Tây Nghệ An, gặp bà. Hai vợ chồng xuống đến huyện Thanh Chương thì bị quân Nguyễn Ánh bắt đem về Phú Xuân hành hình.
Đặc điểm địa lý:
Có chiều dài chưa đầy 1km, nhưng Phố Bùi thị Xuân hiện nay đang nằm trên 2 quận: có chiều dài khoảng 550m Phía bắc giáp với đường Nguyễn Du, phía Nam giáp với đường Trần Nhân Tông. Phía Đông song song đường Bà Triệu, phía Tây song song phố Huế.
Các tuyến phố cắt ngang: Tô Hiến Thành, Tuệ Tĩnh, Trần Nhân Tông và Bà Triệu.
Các ngành hàng chính:
Phố ngày nay có bày bán nhiều các mặt hàng khác nhau. Đặc biệt phố gần với trung tâm mua sắm lớn nhất Hà Nội hiện nay - VinCom nên phố rất tập lập, đông vui các khách qua lại.