ברוב אורכו מקביל הרחוב לשדרות רוטשילד, והוא מחולק לכמה קטעים בעלי אופי שונה:
תחילת הרחוב בשכונת נוה צדק המאופיינת בבנייה נמוכה; אזור המע"ר, בו משולבים בתים נמוכים משנות ה-20 עם מגדלי משרדים; אזור רחוב הרכבת אליו הוא משיק וצפון מזרח הרחוב בו הוא חלק מן העיר הלבנה ומשכונת לב תל אביב.
יותר מכל מזוהה הרחוב כמרכז הבנקאות בישראל, משום שלאורך חלקו הדרום-מערבי שוכנים משרדי ההנהלה הראשית של שלושת הבנקים הגדולים: בנק לאומי, בנק הפועלים ובנק דיסקונט לישראל. המחשה לכך ניתנה בדבריו של אברהם בורג: "מרחוב יהודה הלוי בתל אביב קל לסגור מפעל בחצור הגלילית"[1].
בקטע שבין פינת רחוב אלנבי לפינת בצלאל יפה בנוי הרחוב בצדו הצפוני בלבד ומדרום הוא משיק לרחוב הרכבת ומתחבר אליו באחד מן הצמתים הגדולים שבמרכז העיר. באזור זה עברה בעבר מסילת הרכבת יפו–ירושלים שהמשכה המערבי הגיע לתחנת הרכבת יפו, שנסגרה בראשית מלחמת העצמאות. קטע המסילה שעבר ברחוב פורק בראשית 1950[2]. במקום בו נמצא כיום חניוןבית הדר (עליו עתידים לקום מגדלים נוספים) פעלה תחנת הרכבת תל אביב דרום עד 1970. בשנה זו, עם העברת התחנה אל מחוץ לעיר, נסגר בניין התחנה ונהרס, והשריד האחרון של המסילה באזור זה הוא בית המכס שהוכרז כמבנה לשימור. מפגש הרחובות יהודה הלוי והרכבת הוא גם משולש גבולות בין רבעים 5, 6 ו-8 של העיר.
תנועת כלי הרכב ברחוב חד-סיטרית לכל אורכו, מכיוון רחוב אבן גבירול לעבר שכונת נווה צדק. בסדרת הטלוויזיה שמש האימפריה של שמש נמצאת בבנין מספר 93, בצומת עם רחוב נחמני.
