Заснування вулиці пов'язане з будівництвом харківського залізничного вокзалу і датується 1868—1869 роками. Первинна назва вулиці — Олександрівська, на честь Олександрівської каплиці, яка стояла посередині сучасного Привокзального майдану. У 1922 році Олександрівську перейменували на вулицю Червоноармійця, а у 1936 році отримала назву — Червоноармійською. Під час окупації Харкова німецька влада повернула вулиці історичну назву, а після визволення Харкова у 1943 році вулиця знову перейменована на Червоноармійську.
Буд. № 4 — Пам'ятка архітектури Харкова, житловий будинок (1911), архітектор Олександр Ржепішевський (колишній прибутковий будинок Б. Контрольського)[2]. Нині в цьому будинку розміщуються установи: Головне управління Пенсійного фонду України в Харківській області, Архівний відділ Харківської районної державної адміністрації та ін.
Буд. № 7 — будівля управління Південної залізниці (1914) — пам'ятка архітектури, архітектор О. І. Дмитрієв, Д. С. Ракітін.
Буд. № 8/10 — Пам. арх. Комплекс житлових будинків за проєктом арх. Олексій Бекетова (1925—1936).
Буд. № 15 — Інформаційно-обчислювальний центр Південної залізниці.