Frederiksberg Allé blev oprindelig anlagt 1700‑04 (Sankt Thomas Plads først fra 1734) som Frederik 4.s private vej fra Vesterbrogade til det nyopførte Frederiksberg Slot (opført 1699‑1703) og Prinsens Gård med rækker af lindetræer på hver side af kørebanen. I 1765 blev arealerne op til alléen solgt af kongen til særligt udvalgte, der i årene efter opførte en række store landsteder, og som havde ret til at færdes på alléen. I 1785 blev der ved Vesterbrogade opført en port med låge, som kun kongen, hoffets folk og nogle få udvalgte havde nøgle til. I 1833 blev Frederiksberg Allé åbnet for privatkørsel, og i 1862 blev porten nedtaget og alléen helt åbnet for offentligheden. En hestetrukken sporvognslinje blev anlagt i 1863. Omkring århundredskiftet forsvandt landsteder og villaer, og alléen fik bymæssig karakter med en næsten sluttet bebyggelse på begge sider. Stilen er historicistisk med indslag af mange hjørnetårne og karnapper. Den runde Sankt Thomas Plads danner en effektfuld introduktion til den boulevardagtige allé med sine to prydbrønde, der blev opstillet i 1932, og den pyntelige etageejendom St. Thomas, opført 1904‑05 af Philip Smidth.
I dag fungerer Frederiksberg Runddel som hovedindgang til Frederiksberg Have og ses fra Vesterbro som afslutningen på Frederiksberg Allés konkave længdeprofil. Den dobbelte lindeallé, som holdes i kandelaberfacon, blev genplantet i 1926. For at opretholde den som et samlet landskabsarkitektonisk byrum blev Frederiksberg Allé inklusive Sankt Thomas Plads og runddelen fredet i 2018.
På alléen adskiller hjørnehuset nr. 23, kaldet Lille Rosenborg, sig ved kun at have tre etager samt mansard, et tidligt eksempel på den såkaldte Rosenborg-stil, opført af Chr.V. Nielsen omkring 1857. Enkelte fornyelser har dog fundet sted. Mest markant er boligbyggeriet nr. 74‑96, opført 1948‑50 af Ole Hagen.
