Первоначальное название — Большая Тарховская улица — появилось в конце XIX века. Дано по местности Тарховка. Малой Тарховской была нынешняя 3-я Тарховская улица.
В 1940-х годах улицу переименовали в 2-ю Тарховскую (одновременно с 3-й Тарховской и 4-й Тарховской). 1-я Тарховской улицей считалась Тарховская улица[1].
2-я Тарховская ул. (Сестрорецк) // 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. 161. — 288 с. — (Три века Северной Пальмиры). — ISBN 5-86038-023-2.