Comienza en la calle de Fuencarral y, discurriendo en dirección oeste-este,[1]​ termina en calle de Mejía Lequerica.

Sin embargo Carlos Cambronero e Hilario Peñasco de la Puente, en su obra Las calles de Madrid de 1889, la hacen terminar en la calle Churruca,[1]​ tramo que hoy día corresponde en exclusiva a la primera manzana de la vía, desde Fuencarral.

El nombre de la calle, que fue abierta en el siglo XIX, hace referencia al marino y militar del siglo XVIII, Antonio Barceló.

[3]​ En el número 11 se encuentra el Cine Barceló, un edificio de corte racionalista proyectado por Luis Gutiérrez Soto en 1930, que entre 1980 y 2013 estuvo ocupado por la discoteca Pachá.

[4]​[5]​ También se ubican en la calle el colegio Isabel la Católica, antiguo grupo escolar Pablo Iglesias, un edificio proyectado por Bernardo Giner de los Ríos y Antonio Flórez Urdapilleta y construido entre 1931 y 1933, durante la Segunda República.