Старомарьинское шоссе расположено в районе Марьина роща на территории Северо-Восточного административного округа города Москвы. Название дано в начале 1922 года по району Марьина Роща, где проходит шоссе, и в связи с прежним названием Старое шоссе, возникшим в 1880-х гг. До 1880-х гг. называлось Марьинское шоссе.