Die Cottaer Straße entstand 1861 und erhielt im gleichen Jahr ihren Namen, da sie in Richtung des damals noch selbständigen Dorfes Cotta führte. Bis zur Jahrhundertwende wurden hier überwiegend mehrgeschossige Mietshäuser in geschlossener Bauweise errichtet. Hinzu kamen einige Einzelgebäude sowie verschiedene Gewerbetriebe. Auch in diesem Teil der Friedrichstadt rissen die Bomben des Luftangriffs 1945 größere Lücken in den Baubestand. Diese wurden meist erst nach 1990 geschlossen. 2015 entstand auf dem Grundstück Cottaer Straße 17-21 die Wohnanlage "Weißeritz-Gärten".

Zu den ältesten Häusern der Straße gehört das villenartige Wohngebäude Nr. 25 (um 1860). Im Eckhaus zur Peterstraße (heute Behringstraße) befand sich von 1911 bis zur Zerstörung 1945 das Restaurant "Peterhof" (Nr. 5). Ein weiteres Lokal gab es im gegenüberliegenden Eckhaus (Nr. 3). Um 1930 wurden diese Räume vom Konsumverein Vorwärts als Lebensmittelhandlung genutzt. Einkehrmöglichkeiten bestanden zudem in der bereits um 1890 eröffneten Schankwirtschaft "Cottaer Hof" (Nr. 19) und im "Cottaer Eck" an der Einmündung der Semmelweisstraße. Gegründet wurde letzteres bereits 1829 als Kaffeegarten von Johann Georg Wustmann. Ab 1891 war der Name "Altona", wohl nach der nahegelegenen Altonaer Straße gebräuchlich. 1943 wechselte der Name in "Cottaer Eck", bevor das Haus 1945 den Bomben zum Opfer fiel.

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