До 1984 года – улица Электрифицированная. Была переименована в честь Виктора Яковлевича Литвинова, дважды Героя Социалистического Труда, с 1944 по 1962 год возглавлявшего Авиационный завод № 1 (ныне РКЦ «Прогресс»).
Нумерация по улице Литвинова начинается со стороны поселка Зубчаниновка, достигая максимального значения в Юнгородке, у платформы Мирная. Жилая застройка улицы Литвинова представлена частным сектором поселка Зубчаниновка и пятиэтажками Восточного поселка Безымянки, возведенными в первой половине 1970-х годов.
Среди достопримечательностей улицы стоит упомянуть бывшее здание стоматологической поликлиники № 8, построенное в 1944 году (Литвинова, 129), а также школу-интернат № 71, которая была открыта в 1961 году (Литвинова, 272).
Также на улице Литвинова находится Поволжский музей железнодорожной техники. Он был открыт в 2010 году на территории учебного полигона Самарского университета путей сообщения (Литвинова, 332, корпус 8).
