Ulica Wrześnieńska to ulica lokalna pełniąca na niektórych odcinkach funkcję lokalnej ulicy zbiorczej. Ulica pierwotnie mająca długość ok. 2,4 km obecnie składa się z trzech izolowanych fragmentów, z których końcowy oddzielony jest od reszty ulicą będącą do 1978 r. częścią ul. Wrześnieńskiej, a noszącą teraz imię Powstańców Wielkopolskich.

Ulica Wrześnieńska ukształtowała się na kanwie dwóch starych dróg. Część wschodnia (sięgająca mniej więcej do dzisiejszej ul. Białej, gdzie ulica dochodzi do dawnej północnej granicy starego miasta Łodzi) jest reliktem drogi do wsi Kały. Droga ta odchodziła od drogi do Lutomierska, czyli obecnej ul. Lutomierskiej, w rejonie pl. Piastowskiego. Za granicą Łodzi biegła w kierunku zachodnim nieco na południe od ul. Limanowskiego. Po założeniu wsi Żabieniec łączyła się z główną drogą południowo-zachodniej kolonii tej wsi, czyli nieistniejącą już ul. Topolową (rejon ul. Wielkopolskiej). Po wybudowaniu szosy aleksandrowskiej (obecna ul. Limanowskiego) droga ta na odcinku od granicy miasta do ul. Mokrej zanikła. Część zachodnia ul. Wrześnieńskiej to z kolei pozostałość dawnej drogi polnej prowadzącej wzdłuż granicy starego miasta z Radogoszczem, Żubardziem i Żabieńcem, i ułatwiającej dojazd do pól położonych po obu stronach tej granicy. Pod koniec XIX w. w związku ekspansją zabudowy w rejonie szosy aleksadrowskiej graniczna droga na wschód od obecnej ul. Wrześnieńskiej również zanikła. Ok. 1897 r. wytyczony został obecny pl. Piastowski wraz z ulicami Bazarową i Rybną i jednocześnie skasowane zostało bezpośrednie połączenie ulicy z ul. Lutomierską zastąpione krótszym z ul. Rybną. Wtedy już ulica w części wschodniej, gdzie zaczęła wyrastać nowa zabudowa, nosiła nazwę Ciemna. W 1902 r. wspomnianą wcześniej graniczną polną drogę przecięła linia kolei warszawsko-kaliskiej, ale bez przejazdu kolejowego. W ten sposób ustalił się przebieg późniejszej ulicy Wrześnieńskiej.

Od początku XX w. do wybuchu II wojny światowej przy ulicy Wrześnieńskiej i po obu jej stronach wzdłuż nowo powstałych poprzecznych ulic wytyczonych zgodnie z przebiegiem dawnych zagonów polnych pojawiła się gęsta zabudowa. Były to przeważnie niewielkie kamienice i skromne domy mieszkalne. Jedynie odcinek na zachód od skrzyżowania z ul. Mokrą pozostał niezabudowany. W 1920 r. cała ulica otrzymała obecną nazwę. W okresie międzywojennym została wybrukowana do ul. Stolarskiej. W tamtym czasie ulica miała spore znaczenie komunikacyjne, ponieważ poprzez przejazd kolejowy na ul. Owsianej umożliwiała połączenie rejonu Nowych Bałut i wschodniej części Żabieńca z terenem położonym po zachodniej stronie linii kolejowej. W czasie wojny wzdłuż ul. Wrześnieńskiej pomiędzy ul. Piwną i ul. Modrą przebiegała granica Litzmannstadt Ghetto, a jej odcinek na wschód od Piwnej znalazł się w obrębie getta.

W latach powojennych dokonano paru korekt przebiegu ulicy w związku z intensyfikacją zabudowy mieszkalnej w tym rejonie miasta. W końcu lat 50. kilka z wybudowanych tu bloków usytuowano na trasie ulicy (przy skrzyżowaniu z ul. Piwną i z ul. Wróblą). Ciągłość ulicy została przerwana również w miejscu przecięcia przez poprowadzony na początku lat 60. nowy odcinek ul. Lutomierskiej. Wtedy też wzniesiono bloki osiedla “Żubardź”. I właśnie odcinek ulicy pomiędzy ul. Lutomierską i al. Włókniarzy przecinający osiedle w 1978 r. zmienił nazwę na ul.Powstańców Wielkopolskich. W 1986 r. po zachodniej stronie al. Włókniarzy poprowadzono na powierzchni terenu przewód ciepłowniczy odcinając w ten sposób końcowy odcinek ul. Wrześnieńskiej od tej ulicy. Na końcowym odcinku poza ogródkami działkowymi do dziś nie ma zabudowy, bo od kilkudziesięciu lat planowane jest poprowadzenie tędy szerokiej arterii komunikacyjnej w kierunku zachodnim.