Улица Барклая находится на территории двух районов «Филёвский Парк» и «Дорогомилово» Западного административного округа города Москвы. Она расположена между Кутузовским проспектом и Новозаводской улицей, пересекает по мосту железнодорожные пути Московской железной дороги (Смоленское направление), улицы Сеславинскую и Большую Филёвскую. От улицы Барклая справа отходят: улица Неверовского; Промышленный и Багратионовский проезды. Слева к ней примыкает туннель Маршала Гречко (напротив улицы Неверовского), улицы Василисы Кожиной, Кастанаевская и Олеко Дундича. Номера строений идут от площади Победы.

Названа улица в часть героя войны 1812 года, генерал - фельдмаршала, военного министра Михаила Богдановича Барклая де Толли. Название утверждено 11 августа 1962 года. До этого времени улица носила название «Фильское шоссе». Названа была по месту расположения, селу Фили и реке Фильке.

Протяженность улицы составляет 2600 метров, её начальный участок от площади Победы до улицы Неверовского имеет одностороннее движение, здесь находится конечная остановка троллейбусов «Парк Победы» маршрутов №№7 и 44, а также вестибюль станции метро «Парк Победы». В середине улицы находится наземный остеклённый вестибюль станции метро «Багратионовская», рядом с ним расположены знаменитые торговые комплексы «Горбушка» и «Горбушкин Двор». В конце улицы Барклая, после перекрестка с Большой Филёвской улицей, находится центральный вход в парк культуры и отдыха «Филёвский парк», а также конечная троллейбусная станция маршрутов №№ 2 и 39.

Достопримечательными зданиями, расположенными на улице Барклая являются: - дом № 9/2 находящийся на углу Кастанаевской улицы, который занимает «Московский культурный фольклорный центр Людмилы Рюминой»; - здание № 8 — ТК «Горбушка».