Более 40 лет от основания Николаева улицы не имели названий. И только в 1835 году при губернаторе адмирале М.П. Лазаревом был составлен первый перечень наименований. Соборная получила свое название от Адмиралтейского Собора Святого Григория Великой Армении. Здесь надо отметить, что в 1822 была попытка назвать улицу Елисаветградский, но адмирал А.С. Грейг не дал на это согласие.
За 200-летнюю историю Соборная меняла свой внешний вид и назначение. По генеральному плану архитектора И.Старова Соборная не имела особого значения для жизни города и была продолжением Елисаветградского пути. До 20-х гг. XIX в. это был обычный почтовый тракт на Очаков и Одессу. На пересечении с ул. Шевченко находилась почтовая станция. На первых планах города улица застроена крайне мало. В 1820-м г.. А.С. Грейг переносит городскую торговлю с Адмиральской на Соборную. На улице появляются Городская управа, старый Музыкантский дом. Роль главной торговой улицы за Соборной закрепляется с 1862 года, когда Николаев становится открытым городом.
На Соборной начинается оживленное строительство. Основная застройка новыми 2-3 этажными домами состоялась в 1890-1910 гг., когда на улице появляются «доходные дома» с магазинами на первом этаже, гостиницы и рестораны. Особенностью такой застройки было наличие разветвленных подземных помещений, где хранили товар.
Появились дома Аркаса, Вимута, Сиротинского, Барбе, Гончарова, Утца и др. Городское собрание, городская полиция, кинотеатр, три отеля, Офицерское собрание Николаевского резервного батальона, Мещанская управа, типография, банковские конторы.
С 1897 г. по Соборной были проложены две линии конно-железнодорожного пути Бельгийского анонимного общества. А в 1914 г. по улице пошел первый трамвай, который уже принадлежал городу.
Трамвайная подстанция, построенная в 1987 г. на пересечении Соборной и Херсонской (проспект Центральный) в стиле модерн, на сегодня является памятником архитектуры и символом города.
С начала ХХ в. Соборная становится главной торгово-ремесленной улицей. Базарная площадь, которая начиналась на пересечении Соборной и Херсонской (проспект Центральный) разделила улицу на две части: на богатую торгово-общественную (Адмиральская - проспект Центральный) и промышленно ремесленную (проспект - ул. Новосельская).
С приходом советской власти улица получила название Советская и до 1941 г. ещё сохраняла свой дореволюционный вид. Во второй половине ХХ в. появляются новые популярные объекты: «Сотка», универмаг «Детский Мир», кондитерская «Белочка», кафе «Прохлада», Каштановый сквер и др.
В 2016 улице вернули историческое название — Соборная. А маршрут для прогулок остается неизменным.
