Смоленская улица расположена в районах Хамовники и Арбат, по улице проходит граница между районами (у сквера на Смоленской-Сенной площади граница проходит по южному ответвлению улицы, весь сквер с памятником относится к району Арбат).
Улица начинается от Садового кольца у Смоленской-Сенной площади, причём разнесённые полосы движения образуют с Садовым кольцом треугольный сквер прямо напротив здания МИДа России. Затем полосы сходятся вместе, после чего улица проходит на запад, справа на неё выходит Шубинский переулок, а слева улица Плющиха и непосредственно перед мостом — 7-й Ростовский переулок, затем улица выходит на Бородинский мост и продолжается как Большая Дорогомиловская улица, сливающаяся далее с Кутузовским проспектом. Перед Бородинским мостом находятся съезды на Смоленскую (направо) и Ростовскую (налево) набережные.
Улица образовалась в XVI веке как начальный участок дороги на город Смоленск.
Примечательные объекты на хамовнической (нечетной) стороне улицы: