Sau khi đặt Hà Nội dưới sự bảo hộ, tháng 7/1888 Tổng thống Pháp ký sắc lệnh thành lập thành phố Hà Nội và đặt dưới quyền một Đốc lý người Pháp. Năm 1902, Hà Nội trở thành thủ đô của toàn Liên bang Đông Dương. Hà Nội được quy hoạch theo kiểu đô thị phương Tây. Đường phố được xây dựng theo các Nghị định của Toàn quyền Đông Dương và Thống sứ Bắc Kỳ.
Theo đó Hà Nội được chia thành 8 đơn vị hành chính cấp khu phố. Các phố cũ vẫn được gọi theo tên cũ, nhưng được ghi bằng tiếng Pháp như Rue de la Soie (phố Hàng Đào), Rue des Pipes (Hàng Điếu)… Phần lớn tên các phố mới được đặt tên của các nhân vật người Pháp có liên quan đến Hà Nội và Việt Nam: như tên các Toàn quyền Đông Dương (Ernest Constan, Paul Bert…), các tướng, sĩ quan Pháp tham gia đánh chiếm Hà Nội (Francis Garnier, Henri Rivière…), các Đốc lý Hà Nội (Parreau, Morel…), cố đạo (Alexandre de Rhodes, Puginier, Landais…), bác sĩ (Pasteur, Calmette…), một số phố dùng chữ Việt mang tên các danh nhân Việt Nam như Trần Hưng Đạo, Lý Thường Kiệt, Lê Quí Đôn…, vua quan nhà Nguyễn như Gia Long, Đồng Khánh. Tuy nhiên các phố cũ mang chữ Việt là phố nhỏ. Theo Nghị định ngày 22/2/1890 của Thống sứ Bắc Kỳ quy định chiều dài, chiều rộng lòng đường và vỉa hè của các phố cho từng phố một thì các phố cũ như Bát Đàn, Hàng Thiếc có chiều rộng lòng đường là 6m, mỗi bên vỉa hè là 3m, các phố mới xây dựng như Tràng Tiền (Paul Bert), Đồng Khánh (Hàng Bài) tương ứng là 13m và 6,5m.
Sau khi Nhật đảo chính Pháp (9/3/1945) và Chính phủ Trần Trọng Kim được thành lập (4/1945), Hà Nội được trao cho người Việt quản lý về mặt hành chính. Bác sĩ Trần Văn Lai (1894-1975) được mời về làm Đốc lý Hà Nội. Ông đã thực hiện việc đổi tên đường phố và các công viên ở Hà Nội, trong đó các tên phố phường xưa của Hà Nội được trả lại tên cũ bằng tiếng Việt, các phố mang tên người Pháp được mang tên các danh nhân Việt Nam như Ngô Quyền, Đinh Tiên Hoàng, Lý Thái Tổ… các lãnh tụ khởi nghĩa chống Pháp như Hoàng Hoa Thám, Phan Đình Phùng, Nguyễn Thái Học… các nhà yêu nước như Phan Chu Trinh, Phan Bội Châu… các nhà thơ nổi tiếng: Nguyễn Du, Hồ Xuân Hương, Đoàn Thị Điểm… Bác sĩ Trần Văn Lai đã đặt tên cho các phố Hà Nội theo các nguyên tắc: các danh nhân có ảnh hưởng lớn được đặt tên cho các phố lớn như Trần Hưng Đạo, Lý Thường Kiệt; các tên phố có mối quan hệ với nhau được đặt gần nhau như phố Trần Nhật Duật gần Hàm Tử Quan, Hoàng Diệu gần thành Hà Nội… Để tránh trùng lặp với các tên phố của các tỉnh khác, ông đặt tên các danh nhân là Vua theo miếu hiệu như Đinh Tiên Hoàng (không gọi là Đinh Bộ Lĩnh), Lý Thái Tổ (không gọi là Lý Công Uẩn)…
Ngày 2/9/1945, Chủ tịch Hồ Chí Minh tuyên bố Việt Nam độc lập. Hà Nội trở thành Thủ đô của nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa. Bác sĩ Trần Duy Hưng (1912-1988) được cử làm Chủ tịch Ủy ban Hành chính thành phố Hà Nội và ông đã có tờ trình với Chính phủ về việc đặt tên phố ở Hà Nội, đăng tải trên Việt Nam Dân quốc Công báo số 21, ngày 25/5/1946. Theo tờ trình trên, tên các phố thời kỳ bác sĩ Trần Văn Lai đã đổi tên vẫn được giữ như cũ. Có thêm một số danh nhân của Đảng Cộng sản Đông Dương được đặt tên cho phố như Trần Phú, Phan Thanh…
Sau khi Kháng chiến toàn quốc bùng nổ (12/1946), Chính phủ và các cơ quan chính quyền lên Chiến khu Việt Bắc, Hà Nội bị Pháp tạm chiếm, tên phố lại được dùng như thời Pháp thuộc. Năm 1949, Chính phủ “Quốc gia Việt Nam” do cựu hoàng Bảo Đại làm Quốc trưởng được thành lập. Tại Hà Nội, Dược sĩ Thẩm Hoàng Tín (1909-1991) được bổ nhiệm làm Thị trưởng Hà Nội và ông lại tiến hành đổi tên phố lần nữa, theo đó, tên 36 phố phường được gọi như xưa bằng tiếng Việt. Các phố như Trần Phú, Phan Thanh, Tôn Trung Sơn đổi tên khác. Các tên phố mang tên các vua triều Nguyễn được đặt lại như Gia Long, Đồng Khánh. Các phố Tràng Tiền, Hàng Khay,Tràng Thi đổi thành các phố Pháp Quốc, Anh Quốc, Mỹ Quốc… Phần lớn các tên phố còn lại giống như hai bác sĩ Trần Văn Lai và Trần Duy Hưng đã đặt.
Ngày 10/10/1954, Chính phủ kháng chiến trở về tiếp quản Thủ đô, bác sĩ Trần Duy Hưng trở lại với chức vụ Chủ tịch UBHC thành phố Hà Nội. Tên một số phố cũ thời tạm chiếm bị bỏ: các phố Anh Quốc, Pháp Quốc trở về với tên cũ là Hàng Khay, Tràng Thi; Đồng Khánh về tên cũ Hàng Bài, phố Trần Phú thay cho Đại lộ Hàm Nghi, phố Lê Hồng Phong thay cho phố Tôn Thất Thuyết… các tên phố còn lại hầu hết như tên phố đã đặt năm 1951. Và nơi Chủ tịch Hồ Chí Minh đọc bản Tuyên ngôn Độc lập khai sinh nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa được trở lại với tên do bác sĩ Trần Văn Lai đã đặt: Quảng trường Ba Đình.
Tên một số đường phố ở Hà Nội trước năm 1954, tra theo tiếng Việt và Pháp (theo vần abc):
| Tên Việt | Tên Pháp |
| Hàng Bạc | Changeurs |
| Hàng Thuốc Bắc | Médicaments |
| Hàng Bè | Radeaux |
| Hàng Bồ | Paniers |
| Hàng Bông | Coton |
| Hàng Bột | Antoine (Soeur) |
| Hàng Bún | Rue des Vermicelles |
| Hàng Buồm | Voiles |
| Hàng Bút | Combannère |
| Hàng Cá | Poissonnerie |
| Hàng Chả Cá | Laque |
| Hàng Cân | Bagisquet |
| Hàng Chĩnh | Vases |
| Hàng Chiếu | Dupuis |
| Hàng Chuối | Beylié (Gal) |
| Hàng Cót | Takou |
| Hàng Da | Cuirs |
| Hàng Dầu | Lac |
| Hàng Đồng | Tasses |
| Hàng Đào | Soie |
| Hàng Đậu | Graines |
| Hàng Điếu | Pipes |
| Hàng Đường | Sucre |
| Hàng Gà | Tiên Tsin |
| Hàng Gai | Chanvre |
| Hàng Giấy | Papier |
| Hàng Giày | Lataste |
| Hàng Hòm | Caisses |
| Hàng Khoai | Tubereules |
| Hàng Khay | Paul Bert |
| Hàng Mã | Cuivre |
| Hàng Mắm | Saumure |
| Hàng Muối | Sel |
| Hàng Mành | Stores |
| Hàng Ngang | Cantonnais |
| Hàng Nón | Chapeaux |
| Hàng Lọng | Mandarine |
| Hàng Phèn | Vieux Marché |
| Hàng Quạt | Eventails |
| Hàng Bông Thợ Nhuộm | Soler (Jean) + Teinturiers |
| Hàng Rươi | Vers blancs |
| Hàng Bát Sứ | Tasses |
(nguồn: Bảo tàng Lịch sử Quốc gia)
