Современное название улица получила 12 ноября1962 года по жилым домам тепловозостроительного завода. Ранее, с 1930-х годов, называлась улицей Гоголя, а до того, с конца XIX века, — 4-й линией[3].
Пересечения
С запада на восток (по увеличению нумерации домов) Тепловозную улицу пересекают следующие улицы:
Вблизи выходов со станции метро и железнодорожной станции, между улицей Дмитрия Устинова и Прибрежной улицей, расположены остановки наземного общественного транспорта:
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Ленинграда. — 3-е изд., испр. и доп. — Л.: Лениздат, 1985. — С. 374. — 511 с.
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Санкт-Петербурга. — 4-е изд., перераб. — СПб.: Норинт, 1996. — С. 259—260. — 359 с. — ISBN 5-7711-0002-1.
Тепловозная ул. // Городские имена сегодня и вчера: Петербургская топонимика / сост. С. В. Алексеева, А. Г. Владимирович, А. Д. Ерофеев и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Лик, 1997. — С. 123. — 288 с. — (Три века Северной Пальмиры). — ISBN 5-86038-023-2.