В 1796 году имела название 2-я слобода Сухопутной госпитали. В период 1821—1822 годов: 2-я улица. С 1822 года по 7 марта 1858 года — 2-я Госпитальная улица. 7 марта 1858 года[1] получила своё нынешнее название по городу Астрахани, расположенному на Волге[2].
На этой улице Выборгской стороны 8 декабря1909 года был убит полковник отдельного корпуса жандармов, начальник Санкт-Петербургского охранного отделения Карпов.
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Ленинграда. — 3-е изд., испр. и доп. — Л.: Лениздат, 1985. — С. 35. — 511 с.
Аcтраханская ул. // Городские имена сегодня и вчера: Петербургская топонимика / сост. С. В. Алексеева, А. Г. Владимирович, А. Д. Ерофеев и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Лик, 1997. — С. 23. — 288 с. — (Три века Северной Пальмиры). — ISBN 5-86038-023-2.