Đường này dài 2,5 km, đi từ đường Điện Biên Phủ đến nút giao hầm Kim Liên. Phố này cắt qua các phố: Điện Biên Phủ, Cao Bá Quát, Nguyễn Thái Học, Nguyễn Khuyến, Cửa Nam, Hai Bà Trưng, Nam Ngư, Lý Thường Kiệt, Trần Hưng Đạo, Nguyễn Du, Đỗ Hành, Vũ Hữu Lợi, Khâm Thiên, Nguyễn Thượng Hiền, Nguyễn Quyền, Trần Nhân Tông, Ô Đồng Lầm đến đầu đường Giải Phóng, chỗ cắt Đại Cồ Việt và Xã Đàn. Đường này thuộc các quận: Ba Đình, Hai Bà Trưng, Hoàn Kiếm, Đống Đa. Đây là một tuyến phố chính, có tuyến đường sắt Yên Viên - Ngọc Hồi thuộc dự án đường sắt đô thị Hà Nội chạy song song. Đoạn đầu phía đông là cửa hàng "Bách hóa số 5 Nam Bộ" vì ở nhà số 5, một trong những cửa hàng phong phú và đa dạng nhất của thủ đô thời bao cấp và những năm đầu đổi mới. Hiện nay, Bách hóa này chuyển thành siêu thị Hapro Mart.[1][2] Hai bên đường, cách ga Hà Nội khoảng 60m có bán các loại quần áo may kiểu quân phục. Cuối đường về mé đông là Công viên Thống Nhất. Đường Lê Duẩn hầu hết các đoạn là chạy hai chiều, ngoại trừ đoạn chạy từ Hai Bà Trưng đến Nguyễn Thượng Hiền là đoạn chạy một chiều. Đường thuộc địa bàn các phường Điện Biên (quận Ba Đình), Văn Miếu, Khâm Thiên, Trung Phụng, Phương Liên (quận Đống Đa), Cửa Nam (quận Hoàn Kiếm), Nguyễn Du và Lê Đại Hành (quận Hai Bà Trưng).