Улица Стара-Загора расположена в Промышленном, Советском и Кировском районах Самары.
Проходит между улицами Советской Армии и Алма-Атинской, пересекается с улицами 22 Партсъезда, Ново-Вокзальная, Воронежская, проспектом Кирова, улицами Георгия Димитрова и Ташкентской. На участке между улицами Советской Армии и 22 Партсъезда граничит с парком имени Юрия Гагарина.
Протяженность: 6.1 км