La Rue de Montreuil commence Rue du Faubourg Saint Antoine, dans le 11e et se termine Boulevard de Charonne à la station de métro Avron, dans le 20e arrondissement de Paris
Au Nord, en partant du faubourg Saint-Antoine, la Rue de Montreuil croise la Rue Faidherbe, la Rue Titon, la Rue des Boulets, le Boulevard Voltaire, l’Avenue Philippe Auguste, le Boulevard de Charonne.
Au Sud, elle croise le chemin de la Rue de Reuilly (12e), de la Rue Roubo, de la Rue Gonnet, la Rue des Boulets, la Rue Chevreul, du Boulevard Voltaire, de l’Avenue Philippe Auguste, et de la Rue de Tunis avant de finir Boulevard de Charonne.
Les stations de Métro qui desservent cette rue sont : Faidherbe Chaligny, Avron.
La station Nation permet également de s’y rendre après quelques minutes de marche.