Улица Потылиха ранее носила название улица Красный Луг, располагается в Западном округе столицы, в районе Дорогомилово. Улица Потылиха начинается от Бережковской набережной, тянется на северо-запад, северная граница улицы Потылиха примыкает к трассе Третьего транспортного кольца, фактически является участком дорожной развязки Бережковской набережной, Воробьёвского шоссе и Третьего транспортного кольца. Около Третьего Транспортного кольца и улицей Потылиха пролегают пути Малого кольца железной дороги. Около северной части описываемой улицы располагается станционное здание «Потылиха». Возле южной части улицы находится Бережковский мост по которому пролегает участок Третьего транспортного кольца, здесь же расположен Лужнецкий мост по которому пролегает железная дорога. Недалеко от улицы Потылиха за трассой ТТК располагается устье реки Сетунь.
Своё название улица Потылиха получила по расположению в местности Потылиха. Ранее до апреля 1967-го года называлась улица Красный Луг, по Красному, что означало «тёплому» лугу, располагавшемуся на южном склоне берега реки.
Протяжённость улицы Потылиха составляет четыреста десять метров, около восточной части улицы Потылиха расположены:
- Офисное здание, в котором находятся офисы нескольких федеральных организаций, редакции издательств, федеральный институт промышленной безопасности, офисы нескольких компаний.
- Павильоны специального гаражного комплекса, автобазы № 147 Генштаба Вооружённых сил.
- Территория и комплекс зданий экспериментального завода полимерных материалов.
На другой стороне улицы Потылиха находятся:
- Автомобильная заправочная станция.
- Складские павильоны.
- Вход в бомбоубежище ФИПС.
- Комплекс очистных сооружений.
Улица Потылиха практически не озеленена, около некоторых зданий находятся небольшие островки зелёной растительности.
На другой стороне ТТК, напротив улицы Потылиха располагается природная территория, образованная возле русла реки Сетунь, а так же здесь находится полуостров, берега которого огибает река Сетунь. Дикая лесная территория тянется вдоль жилого сектора района Раменки.
В двух километрах от границ улицы Потылиха находится Киевский вокзал и станция метрополитена «Киевская» на площади перед вокзалом. А так же в пятисот метрах от улицы Потылиха находится железнодорожная станция Москва-Товарная-Киевская и несколько северо-западнее этой железнодорожной станции, в семисот пятидесяти метрах от улицы Потылиха располагается станция метрополитена «Студенческая».
Автобусные остановки находятся на Бережковской набережной, по которой пролегает маршрут автобусов №№ 205, 119, 791, 902, 91, маршрутки №№ 11м, 20м, 394м, 329м и троллейбусы №№ 34, 34к, 17, 7.