Le nom de cette rue rappelle l'existence du domaine réservé aux seigneurs Juchereau Duchesnay dans leur seigneurie de Gaudarville, laquelle s'étendait jusqu'aux abords de la rivière du Cap Rouge. Selon une carte datée de 1709, ce domaine consiste en une grande terre limitée à l'ouest par la rivière du Cap Rouge. Si la construction d'un moulin banal y est attestée en 1778, il semble qu'aucun des seigneurs de Gaudarville n'y ait érigé de manoir.

Ancien toponyme
La rue du Domaine portait auparavant le nom de rue Le Domaine, adopté vers 1958. Ce nom a été modifié conformément aux règles d'écriture des toponymes établies par la Commission de toponymie du Québec.