Улица Павла Андреева находится на границе Даниловского района (ЮАО) и Замоскворечье (ЦАО). Южная (нечетная) сторона улицы в Даниловском районе, северная (четная) - в районе Замоскворечье ЦАО.
Бывший Арсеньевский переулок, переименован 17 мая 1963 г. называлась Арсеньевский переулок по фамилии одного из домовладельцев XVIII века.
Переименована в память о Павле Андрееве (1903—1917), молодом рабочем завода Михельсона, члене левых террористических организаций, участнике Октябрьского переворота, погибшем в боях при попытке вооружённого захвата власти большевиками на Остоженке. Инициативу переименовать улицу проявил чиновник Москворецкого РК ВЛКСМ
Улица проходит от перекрестка Большой Серпуховской и Павловской улиц на запад, пересекает Люсиновскую улицу и проходит до Мытной улицы.
До 1918 г. в одном из домов размещался частный музей И. А. Брокара, с коллекцией живописи, древнего оружия, посуды и обширной библиотекой