Die Talstraße (amtlicher Straßenschlüssel 04022) ist eine Anliegerstraße in der Leipziger Ostvorstadt (Ortsteil Zentrum-Südost, statistischer Bezirk 021, Gemarkung Leipzig).
Die 572 Meter lange Straße beginnt an der Prager Straße (hier ursprünglich »Hospitalstraße«, 1950–1991 »Leninstraße«), wo sie die von Westen kommende Johannisgasse aufnimmt, und führt geradlinig in süd-südwestliche Richtung. Dabei kreuzt sie die Goldschmidtstraße (1844–1947 »Königsstraße«), nimmt die von Westen kommende Straße An der Verfassungslinde (1844–2001 »Lindenstraße«) auf, kreuzt die Seeburgstraße (westlich der Talstraße 1839–1891 »Ullrichsgasse«, östlich der Talstraße schon seit 1881 »Seeburgstraße«) und die Sternwartenstraße (bis 1864 »Holzgasse«). An der Kreuzung der von Südwesten kommenden und nach Osten führenden Brüderstraße (hier bis 1885 »Teichstraße«) wendet sich die Talstraße in eine etwas südlichere Richtung. Schließlich mündet sie in die Liebigstraße (1860-1879 »Waisenhausstraße«).
Die geradzahligen Hausnummern 2 bis 34 befinden sich heute auf der westlichen Straßenseite, die ungeradzahligen Hausnummern 1 bis 35 gegenüber. Seit dem 1. Juli 1993 gehört die Straße zum Postleitbezirk 04103.
Die Straße wurde im zweiten Drittel des 19. Jahrhunderts am Ostrand des ehemaligen Großbosischen Gartens angelegt, um die dort entstehenden neuen Straßen aufzunehmen und das neue Baugebiet vom östlich gelegenen Johannistal abzugrenzen. Nach Süden wurde sie über das Gartengrundstück hinaus geradlinig verlängert, endete aber bereits an der damaligen Teichstraße.
Im Jahr 1843 erhielt die neue Straße, die nun die südöstliche Grenze der Vorstadtbebauung bildete, den Namen Thalstraße (nach dem Johannistal).
Die Bebauung der Straße begann in der Mitte des 19. Jahrhunderts nur auf der stadtwärtigen Seite und zunächst vor allem im südlichen Teil (»Johannisstadt«) und dehnte sich nur langsam nach Norden aus. Die Hausnummerierung erfolgte ursprünglich nach dem preußischen System (umlaufend) und begann offenbar im Süden.
Erst nach 1860 wurde die Thalstraße weiter nach Süden verlängert, indem sie rechtwinklig an die heutige Liebigstraße angeschlossen wurde. Dies erklärt die leichte Richtungsänderung in Höhe der Brüderstraße.
In dieser Zeit muss auch die Bebauung der Ostseite begonnen haben; jedenfalls wurde im Jahr 1878 die östlich parallel (also mitten im ehemaligen Johannistal) verlaufende Stephanstraße benannt – deren Bebauung setzte aber auch schon vorher ein.
Im Jahr 1878 wurde die Hausnummerierung auf das französische System (geradzahling und ungeradzahlig gegenüberliegend) geändert, dabei erhielten alle Häuser ihre heutigen Hausnummern. Um 1880 war die Straße weitgehend beidseitig bebaut.
Nach der Orthographischen Konferenz 1901 setzte sich Anfang des 20. Jahrhunderts die Schreibweise Talstraße durch.