Улица сформировалась в конце XVIII – первой половине XIX вв. в соответствии с Высочайше конфирмованным Планом Вологды 1781 года. Первоначально называлась Малой Благовещенской (название впервые фиксируется Планом Вологды 1824 году) по находившейся на её пересечении с Большой Благовещенской улицей (ныне улица Благовещенская) Благовещенской церкви. Переименована в улицу Батюшкова Постановлением президиума Горсовета № 215 от 19 сентября 1925 года, утверждённым пленумом Горсовета 25 сентября 1925 года.
Современное название улицы мотивировано тем, что в доме № 2 по ней провёл свои последние годы выдающийся русский поэт Константи́н Никола́евич Ба́тюшков.