Проходит по территории Октябрьского и Советского районов Самары. Ориентировочная дата появления на карте города – вторая половина 1940-х годов.
До 1967 года – улица Разгрузочная. Была переименована в честь знаменитого моряка-балтийца Павла Дыбенко (1889-1938), которого немало связывало с нашим городом.
Впервые судьба свела его с Самарой в середине апреля 1918 года. Незадолго до этого Павел Дыбенко был арестован за то, что допустил взятие немецкими войсками города Нарва. Был выпущен на поруки по просьбе известной революционерки Александры Коллонтай. Не желая соблюдать условия домашнего ареста, Павел Дыбенко выехал в Самару вместе с отрядом верных ему моряков-балтийцев. Согласно легенде, в нашем городе он жил в знаменитом особняке купца Клодта (Куйбышева, 139). Суд не нашел в действиях Дыбенко при нарвских событиях состава преступления, и он вернулся к месту службы.
Второе свидание с Самарой у Павла Дыбенко состоялось спустя 15 лет. С конца 1933 по май 1937 года он командовал Приволжским военным округом.
Улица Дыбенко в Самаре застраивалась крайне неравномерно. Старейшим участком сохранившейся до наших дней застройки стоит признать частный сектор между улицами Гастелло и Советской Армии. Здешние дома были построены в начале 1940-х годов.
Первая локальная достопримечательность улицы Дыбенко — школа №114, открывшаяся в 1955 году. Спустя восемь лет появилась достопримечательность общегородского масштаба – родильный дом №3 (Дыбенко, 165).
В 1960-х годах в Куйбышеве было намечено строительство нового Центрального стадиона вместимостью 40 тысяч мест. Разместить его планировали в границах улиц Дыбенко, Ивана Булкина, Карбышева и Антонова-Овсеенко. Спортивную арену так и не построили. Единственное, что о ней напоминает, — расположенная неподалеку станция метро «Спортивная».
В 1970 году на улице Дыбенко, 12б было построено здание администрации Волжского района Куйбышевской области. В 1978 году на улице Дыбенко появились первые высотки – девятиэтажки, возведенные силами 9 ГПЗ (дома №№ 157-159).
На рубеже 1980-90-х годов участок четной стороны улицы Дыбенко от Запорожской до Карбышева вошел в территорию двух проектируемых микрорайонов. Градостроители планировали построить здесь высотные дома, в том числе 18-этажные монолитные башни. Новые микрорайоны были рассчитаны на 40 тысяч жителей. Однако реализовать это проект смогли не более чем на треть.
В 1994 году, когда с планами на сооружение стадиона на улице Дыбенко окончательно расстались, на его месте стартовало строительство микрорайона «Спортцентр». Близ перекрестка с улицей Карбышева началось возведение пяти панельных домов. Впрочем, стройку очень быстро заморозили, а недостроенные дома были разобраны лишь спустя 10 лет, когда эту площадку отдали под ТЦ «Космопорт».