Впервые переулок Топольского упоминается в 1865 году как Инвалидный. В 1924 году переулок переименован в переулок Молодых пионеров им. В.И. Ленина, в 1925 году он уже именуется Пионерским, в 1946 году – Менделеева. В 1971 году переулок назван переулком Топольского.
Переулок назван в честь Героя Советского Союза Виталия Тимофеевича Топольского - адъютанта эскадрильи 69-го истребительного авиационного полка (Отдельная Приморская армия), лейтенанта.