Вулиця виникла на початку XX століття, у довідниках «Весь Київ» вперше зазначена 1907 року під назвою Ново-Жилянський провулок[1], з того ж року — Ново-Жилянська вулиця[2]. У 1944 році від неї була відокремлена Набережно-Жилянська вулиця[3].
1976 року отримала назву вулиця Іллі Еренбурга[4], на честь радянського письменника, киянина Іллі Еренбурга.
Сучасна назва на честь української співачки народної артистки УРСР Лілії Лобанової — 2022 року[5].
