Die Dimitroffstraße ist eine Anliegerstraße in der Leipziger Südvorstadt (Ortsteil Zentrum-Süd, Gemarkung Leipzig, Flurstück 4126). Sie hat den amtlichen Straßenschlüssel 05057.
Die 196 Meter lange Straße beginnt am Peterssteinweg (am Südrand des Wilhelm-Leuschner-Platzes) und führt geradlinig und kreuzungsfrei nach Westen, wo sie in die Harkortstraße mündet (gegenüber der ehemaligen Einmündung der Wächterstraße). Die geradzahligen Hausnummern befinden sich auf der nördlichen Straßenseite. Seit dem 1. Juli 1993 gehört die Straße zum Postleitbezirk 04107.
Die schon im Jahr 1696 als Klitzschergäßgen (Klitzſchergäßgen)? erwähnte Straße erhielt am 22. Oktober 1839 den Namen Pleißengasse (Pleißengaſſe, nach dem am West-Ende liegenden Pleißemühlgraben). Am 18. Mai 1883 wurde sie mit Wirkung zum 30. August 1883 in Pleißenstraße (Pleißenſtraße) umbenannt.
Am 12. Januar 1889 wurde die Pleißenstraße mit Wirkung zum 15. Januar 1889 mit zur Wächterstraße gezogen.
Am 13. Juli 1949 wurde beschlossen, die Wächterstraße auf ihrer ganzen Länge mit Wirkung vom 10. August 1949 in Dimitroffstraße umzubenennen (nach dem bulgarischen Politiker Georgi Dimitrov, 1882–1949).
Am 19. November 1991 wurde als Kompromiss in der Diskussion um die Person Dimitrovs beschlossen, den ursprünglich als Wächterstraße bezeichneten Abschnitt (westlich der Harkortstraße) mit Wirkung vom 1. Januar 1992 wieder rückzubenennen; der ursprünglich als »Pleißenstraße« bezeichnete Abschnitt (östlich der Harkortstraße) behielt den Namen Dimitroffstraße.