As terras onde hoje se localizam o bairro Dois Irmãos faziam parte do antigo Engenho Apipucos[2], pertencente aos irmãos Antônio Lins Caldas (Tenente-Coronel do Exército) e Thomáz José Lins Caldas (Vereador no Recife e combatente da Revolução Pernambucana de 1817) conhecidos respectivamente pelos apelidos de Toné e Coló, que por serem muito unidos denominavam o local como Engenho dos Dois Irmãos, fundado no início do século XIX, daí originando-se o nome deste bairro. Atualmente, o velho casarão onde funciona a Casa-Museu Magdalena e Gilberto Freyre foi uma das duas casas-grandes onde residiam cada um dos irmãos, algo incomum à época o fato de um Engenho possuir duas casas-grandes.
Possui uma Zona Especial de Interesse Econômico e Social (ZEIS) denominada de Córrego da Fortuna, ao lado da UFRPE. [3] A maior parte do bairro é coberta pela Floresta de Dois Irmãos, a maior área verde da cidade do Recife. A praça do bairro, Praça Farias Neves, foi projetada pelo paisagista Roberto Burle Marx.
