W czasach Polski Ludowej ulica nosiła nazwę Mariana Buczka. W 2006 roku jedna z hal Międzynarodowych Targów Katowickich zawaliła się; zginęło w niej 65 osób. Była to największa tego typu katastrofa budowlana we współczesnych dziejach Polski. Dnia 29 września 2010 roku przy ulicy został oddany do użytku hotel Best Western Premier. Budynek hotelu przeszedł remont za 80 milionów złotych. Wcześniej mieścił się w nim hotel uniwersytecki. W latach 2016–2018 w rejonie skrzyżowania ulic: Bytkowskiej i Telewizyjnej powstał zespół budynków mieszkalnych Bytkowska Park, zawierających łącznie 242 mieszkania.
Ulicą kursuje linia autobusowa ZTM. Na całej długości ulicy znajdują się dwa przystanki: Kolonia Agnieszki Bytomska i Wełnowiec Bytkowska Hotel. Z drugiego z nich w kwietniu 2021 roku odjeżdżało 7 linii autobusowych, w tym jedna linia nocna.
Przy ulicy Bytkowskiej swoją siedzibę miały bądź mają: Międzynarodowe Targi Katowickie (powstałe w 1992 w oparciu o zaplecze lokalowe byłego Ośrodka Postępu Technicznego;