De norte a sur arranca desde la glorieta de Cuatro Caminos, cruza las calles de Ríos Rosas y José Abascal; llegando a la glorieta del Pintor Sorolla (de donde salen hacia el oeste la calle de Eloy Gonzalo y el paseo del General Martínez Campos).

Santa Engracia es el nombre de una mártir cristiana nacida en el territorio del actual Portugal, sometida a tortura en Zaragoza en tiempo de Diocleciano para que abjurase del cristianismo;[1]​ según el conde de Montarco habría recibido el nombre por una quinta llamada Quinta de Santa Engracia propiedad de su bisabuelo, que habría existido en la zona.

[2]​ Según María Isabel Gea la denominación, que data de 1859, podría ser debida a Antonio Cuadros, fallecido en combate en Zaragoza durante la guerra de independencia en las proximidades de la huerta del convento de Santa Engracia.

[1]​ El ramal de San Luis del viaje de la Alcubilla bajaba antiguamente por la calle.

[7]​ El Depósito elevado de Chamberí se encuentra situado en la calle.