Плехановская улица расположена в центре Воронежа. Протяжённость — 2,3 км.
Улица берёт начало от Университетской площади, на которой расположен главный корпус Воронежского государственного университета, проходит через площадь Застава и заканчивается у путепровода через железнодорожные пути. Автомобильная ширина — 4—6 полос.
Улица играет важную роль в транспортной связи города, являясь одной из его главных магистралей. По ней проходит множество автобусных маршрутов, а также один троллейбусный маршрут города. До 2001 года по участку улицы Плехановской от Кольцовской до площади Заставы проходило 8 маршрутов трамвая, а также до начала 1960-х годов существовала трамвайная линия на участке от Кольцовского сквера до Кольцовской улицы. Улица в конце переходит в Московский проспект. На Плехановской улице расположен один из некогда крупнейших детских магазинов города — «Детский мир». На начало XXI века улица стала сильно перегружена транспортом в часы пик.