Находится в районе телецентра. До 1958 года улица Тихвинская была частью улицы Волжской. Можно предположить, что новое название было выбрано в память о Тихвинской стратегической наступательной операции 1941 года.
Улица Тихвинская частично проходит по частному сектору между 6-й Радиальной и улицей Гастелло. Но имеющиеся здесь дома в основном имеют адреса по Арцыбушевскому и Никитинскому переулкам. Застраивался этот частный сектор с конца 1930-х годов. Отрезок Тихвинской от улицы Гастелло до Советской Армии развивался силами Карбюраторного завода (ныне – им. Тарасова). Старейший дом, № 19, возведен этим предприятием в 1939 году. Окружающие его шлакоблочные двухэтажки были построены в 1949–1950 годах.
Из достопримечательностей улицы стоит отметить здание рынка поселка Карбюраторного завода (Тихвинская, 26). Он был открыт в феврале 1965 года. А адрес Тихвинская, 15а в советское время имела баня № 23.