Entre la place Charles-Michels et le rond-point Saint-Charles, c'est une rue commerçante: le village Saint-Charles,
qui accueille des marchés les mardis et vendredis matin.
La rue a été baptisée à l'époque de la fondation du nouveau village de Grenelle, en l'honneur du saint patron de Charles X, qui régnait alors.[pasclair]
Cette voie résulte de la réunion de l'ancienne «rue Saint-Louis[1]», qui s'étendait du boulevard de Grenelle à la rue de Javel, et de l'«avenue Saint-Charles», qui s'étendait de la rue de Javel à la rue Leblanc[2].
Nos5 bis-11: la Caisse des allocations familiales de Paris avec une structure métallique remarquable, construite dans les années 1950 par Raymond Lopez[3].
No62: lycée professionnel Beaugrenelle.
No124: construction datant de 1930 par Guittard et Rama, aujourd'hui brocante, inscrite aux monuments historiques depuis 1993[4].
No129: plaque en l'honneur de François Cachot, arrêté par la Gestapo le , et plaque en l'honneur de Robert Pavard[5], fusillé par les Allemands le .
No160: ici se trouve depuis les années 2000 une plaque commémorative fantaisiste: «Jérôme BOZEL / Plombier / A VECU DANS CET IMMEUBLE / DE 1972 A 1979».
No186: club de jeunes et Gymnase Cévennes, (architectes Jean-Louis Detrare et Gilles Ronin, 1990) ainsi que la bibliothèque municipale (architecte Franck Hammoutène, 1990)[6].
No195-197: école élémentaire.
No197 ter: deux pavillons jumeaux Belle Époque construits par Maurice Porche pour M. Dehont, en 1901 (la demande de permis date du ). Les deux maisonnettes sont dans un état dégradé. Le toit d'origine avec son faitage en grès, œuvre d'Alexandre Bigot, a été raccourci et reconstruit dans un matériau moderne, la fenêtre du premier étage de la travée centrale a été simplifiée, les marquises ont été enlevées; les quelques éléments de ferronnerie encore existants sont des créations vraiment originales, dues à Wrigny, et les petits éléments sculptés, au-dessous ou entre les fenêtres, ont été détruits. Reste la belle fenêtre ronde qui y était percée. Les chats, dont l'un est cassé, sont des sculptures de P. Demange. Maurice Porche fut également l'auteur d'un immeuble décoré de céramiques, à la frontière entre Paris et Vincennes.
No208-210: collège André-Citroën; architectes Olivier Brennac et Xavier Gonzales, 1989, pierre claire, marbre noir et brise-soleil horizontaux en métal.
No230: ateliers d'artistes et logements sociaux, architecte Michel Kagan, 1992[7].
No233: En 1942, Gilbert (Samuel) Weissberg responsable technique du 2e détachement FTP MOI y avait son laboratoire[8].
Sur le rond-point Saint-Charles s'élève l'immeuble de logements construit en 1935 par les architectes Delacroix père et fils, élèves d'Henri Sauvage[10].
Au no83 (numérotation de 1878), rue Saint-Charles, Paris-Grenelle, à cinq minutes de l'Exposition universelle de 1878, se trouvaient, à la même date, les ateliers, magasins et bureaux de la Maison Blanchard, dite aussi Maison Blanchard-Deguitard, fabrique de «ballon-réclames pour magasins de nouveautés, pour tous les pays du monde, inscriptions en toutes langues» et de «sujets de toutes sortes en baudruche». L'entreprise, d'ailleurs présente dans la «classe 42» de l'Exposition, vantait en outre le «caoutchouc dilaté», les «plumets, alphabets, carricatures [sic], ballons peints, bibis, hochets, musettes, ballons à gaz, préservatifs et surprises» ainsi que les «gazomètres pour gonfler les ballons», tous ces articles «garantis de sa fabrication» et défiant, selon la Maison Blanchard, toute concurrence[11].
Entre le no208 de la rue Saint-Charles[13],[14] et la rue Balard se trouvait la cité des Mousquetaires qui abritait les chiffonniers de Paris (la cité a disparu avec le percement des rues).
«Une brève histoire de la rue Saint-Charles», résumé d'un article de Michel Périn, Bull. Soc. hist. & arch. du XVe arrondt de Paris, no49, printemps 2017.