До 1934 года – улица Ново-Вокзальная в поселке Запанской. Свое нынешнее имя улица получила в честь революционера-террориста Степана Халтурина, устроившего в 1880 году взрыв в императорском Зимнем дворце. Спустя два года он участвовал в убийстве военного прокурора Одессы Василия Стрельникова, за что был повешен.
В начале 1970-х годов протяженность улицы Степана Халтурина заметно увеличилась. Тогда была намыта земля для расширения территории завода «Рейд», фабрики «Весна», а также для размещения филиала Средневолжского станкозавода.
Сейчас улица Степана Халтурина хорошо известна самарским речникам. Здесь находятся яхт-клуб и мастерская по ремонту водно-спортивной техники.