Николоямская улица находится на территории Таганского района ЦАО столицы. Она расположена между Яузской улицей и Андроньевской площадью. Улица пересекает Садовое кольцо под Ульяновской эстакадой, к ней примыкает улица Станиславского и много переулков с обеих сторон улицы: Берников, Лыщиков, Сивяков, Николоямский, Шелапутинский, Землянский, Малый и Большой Дровяной, Пестовский и Николоямский тупик.

Название улице дано по церкви святителя Николая в Рогожской Ямской слободе, в обиходе называемой «Николы на Ямах», которая была построена в первой половине 18-го века и снесена в 50-х годах 20-го века.

Николоямская улица была частью дороги на город Владимир и в 18-19-ом веках была застроена купеческими особняками и усадьбами. Примечательными зданиями являются:
- № 19 стр. 3 — двухэтажный небольшой дом с верхним бревенчатым этажом, построенный в 1870 году. В настоящее время в здании находится офис Всемирного фонда дикой природы;
- №№ 57- 59 — Строения храма Сергия Радонежского (Троицы Живоначальной) в Рогожской слободе. Первое упоминание о каменном храме относится к 1722 г., перестроено в 1835 году архитектором Ф. М. Шестаковым. С 1938 года по 1985 год культовое здание использовалось не по назначению. В 1985 году его передали музею древнерусской культуры и искусства им. Андрея Рублёва. В здании храма решено было устроить экспозицию древнерусского церковного искусства. В это же время в храме была начата реставрация. В 1991 г. здание храма возвратили православной Церкви, и 4 декабря 1991 г. храм освятили;

- № 10 занимает Храм Симеона Столпника за Яузой, здание храма построено в 1798 году по проекту архитектора Р. Р. Казакова. В настоящее время строения храма восстановлены и реставрированы, богослужения проводятся в трапезной, внутренняя роспись которой восстановлена;

- № 6 — Яузская больница, расположена в усадебном комплексе Баташева. От бывшей усадьбы сохранилось несколько строений: главное здание, два флигеля, церковь, служебные постройки и усадебный сад. В настоящий момент является памятником архитектуры федерального значения.

Николоямская улица обслуживается городским транспортом - автобусами и троллейбусами. Ближайшие станции метрополитена: «Чкаловская», «Таганская», «Римская», «Площадь Ильича».