Som så många andra gatunamn fastställdes namnet Polhemssgatan vid Stockholms stora gatunamnrevision 1885 efter mekanikern och uppfinnaren Christoffer Polhem under kategorin "fosterländska och historiska namn". Före gaturegleringen på 1880-talet motsvarades Polhemsgatan av två äldre gator, Målaregränden för den norra delen och Bergsgränden för den södra delen ner till Hantverkargatan.