Новая Басманная улица возникла вскоре после 1638 года. На плане середины XVII века можно увидеть разрыв в городских валах на месте позднейших Красных ворот, то есть появился въезд и выезд из города и в город. Именно тогда земли к северу от обширных огородов Вознесенского монастыря были отданы под слободу для поселения офицеров вновь созданных полков солдатского строя. Среди офицеров было много иностранцев. Новую слободу стали называть Капитанской. Петр I постоянно ездил через Капитанскую слободу из Кремля в Лефортово и в Немецкую слободу.
В 1695 году в Капитанской слободе была построена деревянная церковь во имя апостолов Петра и Павла. Вскоре, уже в начале XVIII века, улицу через слободу стали называть тоже Капитанской. Поскольку улица уже воспринималась как очень важная, а жители её были довольно зажиточными, деревянный храм решено было заменить на каменный. Строительство нового каменного храма шло с 1708 по 1723 год. Сохранился рисунок Петра I – эскиз Петропавловской церкви. По этому эскизу и был выполнен архитектурный проект. Известно, что Петр I часто для объяснения своих мыслей делал быстрые зарисовки. Возможно, что сохранившийся рисунок именно такой.
С 1730 года вместо Капитанской улицы стали использовать название Новая Басманная. Оно образовано от проходящей южнее Басманной улицы, которая тогда же получила определение Старая.
В начале Новой Басманной, на нечётной стороне, где сейчас сквер (разбит в 1882-м) с памятником Лермонтову (1965г., скульптор И. Д. Бродский), была Сенная площадь. Такие торговые площади появились у ворот или разрывов в валах Земляного города из-за таможенной границы, проходившей до 1731 года по линии валов. Пошлиной облагались некоторые товары, ввозимые в город, и продавцы предпочитали продать такие товары, не пересекая таможенную границу. Кроме памятника Лермонтову в сквере можно посмотреть скульптуру И. Шадра «Сезонник», то есть крестьянин, пришедший на заработки в Москву.
Напротив Сенной площади, на другом углу улицы, стоял обширный Полковой житный двор, место хранения припасов для армии.
В 1742 – 1753 годы на Сенной площади стоял деревянный театр Зигмунда с немецкой труппой. Театр сгорел и более не возобновлялся.
После 1753 года на Полковом дворе архитектор Яковлев строит Запасный дворец в стиле барокко, со своей дворцовой церковью св. Ианнуария. Впоследствии Запасный дворец несколько раз перестраивался.
В 1812 году в Запасном дворце нашли временный приют многие лишившиеся крова москвичи. После пожара на Новой Басманной осталось 12 обгоревших каменных домов, стоявших посереди чёрной выжженной пустыни. И даже трассы улиц и переулков прослеживались с трудом.
В XIX столетии в середине улицы, в старом купленном доме (№29) разместилась Басманная полицейская часть - «Басманный частный дом». Здесь же были и пожарные, поэтому над зданием была надстроена каланча для быстрого отслеживания пожаров и для подачи сигналов другим пожарным частям.
В 1860-е годы Новую Басманную пересекла в выемке соединительная ветка Курской и Николаевской железных дорог.
В 1918 году, на подъёме революционных настроений, улицу переименовали, до 1924 года она называлась улицей Коммуны.
В начале 1930-х годов Запасный дворец был перестроен и надстроен академиком архитектуры И. Фоминым для Наркомата Путей Сообщения. И сегодня в здании с высокой башней и часами находится РАО РЖД.
Новая Басманная сохранила несколько больших дворянских усадеб, купеческие владения и здания времени господства конструктивизма.
