Улица Дзержинского пролегает по территории Вахитовского района г. Казани с запада на восток в большинстве своём вдоль парков Чёрное озеро и Ленинский садик.
Улица начинается от перекрёстка с улицами Батурина и Миславского и заканчивается перекрёстком с улицами Пушкина и Горького.
Улицу Дзержинского можно назвать самой широкой улицей центра Казани, из-за разделяющего чётную и нечётную стороны улицы парка Чёрное Озеро её ширина превышает 125 м.
Исторически современной улице Дзержинского отвечали две улицы Казанского посада — Левая и Правая Черноозёрская, которые проходили с двух сторон от Чёрного озера и парка около него, который был устроен в конце XVIII века по проекту губернского архитектора В. И. Кафтырева. Правая Черноозёрская была одной из главных улиц «верхнего» города и в начале XIX века была застроена домами по образцовым проектам. Объединение двух улиц и переименование в улицу Дзержинского произошло 2 ноября 1927 года[2].
В конце 18, начале 19 веков был построен дом № 17. До 1806 года дом принадлежал помещику Баратаеву, но по проекту архитектора Я. М. Шелковникова его переоборудовали под больницу[3]. До 1918 года здесь находились учреждения Казанского военного округа, в 1941—1942 годах здесь размещался штаб 146-й стрелковой дивизии[3].
В 1846-47 годах в доме № 11, принадлежавший архитектору Петонди, проживали братья Толстые. Братья заняли пять комнат на втором этаже двухэтажного каменного флигеля, построенного в первой половине 19 века[3]. В конце 19 века здесь размещался дом инвалидов.