Z chwilą uzyskania przez Katowice w 1865 roku praw miejskich zintensyfikował się tutaj ruch budowlany, a pod koniec XIX wieku zabudowa miasta przekroczyła tory kolejowe, a urbanizację tych terenów zakładano już w najwcześniejszej fazie rozplanowywania miasta. W przypadku zachodniej części południowego Śródmieścia dominujące, skośne kierunki rozplanowania ulic narzucały tutaj dwie ważne drogi – późniejsze ulice Mikołowska i T. Kościuszki. Plan z 1875 roku przewidywał natomiast arbitralne nałożenie na obszar pomiędzy tymi ciągami dróg regularnej siatki ulicznej o przebiegu równoleżnikowo-południkowym.
Plany z lat 90. XIX wieku wytyczyły siatkę ulic dostosowaną do skośnych kierunków późniejszych ulic Mikołowskiej i T. Kościuszki. Z niej powstała m.in. dzisiejsza ulica Żwirki i Wigury, lecz w dużej mierze siatka ulic tej części Śródmieścia dalej miała charakter arbitralny, tj. równoleżnikowo-południkowy. Przebieg późniejszej ulicy Żwirki i Wigury został zaznaczony już na mapie z 1902 roku, a w tym czasie istniała już zabudowa pod numerami 1 i 3.
Ulica początkowo nosiła nazwę Grünstrasse.