天目中路的辟筑始于民国初年，1908年到1909年，闸北市政机构将川虹浜填埋修筑成马路，名南川虹路。1914年到1916年修筑新民支路以东段，名为新民路。1947年继续向西延伸成现状。1963年，天目路、新民路和广肇路统一以浙江省的天目山命名，分别改为天目东路、天目中路和天目西路。天目中路578号的闸北政法大楼，2008年7月1日发生闸北公安分局袭警案。