Le boulevard Masséna fait partie de la ceinture de boulevards créée en 1861 le long de l’enceinte de Thiers. Il occupe une partie de l'ancienne rue Militaire qui a été remise à la ville de Paris par le génie militaire à la suite d'une décision ministérielle du .
Les abords du boulevard, ancien axe du 13e arrondissement ouvrier et populaire, ont été profondément transformés par l’opération Italie 13 dans les années 1960 et 1970 avec, en particulier, la construction des tours du futur quartier asiatique.
Le boulevard a fait l’objet d’importants travaux afin d'accueillir la ligne 3a du tramway d'Île-de-France, ouverte en décembre 2006 sous le nom « T3 », puis renommée « T3a » le 15 décembre 2012.
Le train de la Petite Ceinture longeant le boulevard, en 1983.
Le boulevard Masséna et les tours de la porte d'Ivry en 2005, avant les travaux du tramway.
Au no 37 se trouve une importante caserne de pompiers, la caserne Masséna, construite en 1971 sur les plans de l'architecte Jean Willerval[3]. Elle abrite la partie technologique du musée de la Brigade des sapeurs-pompiers de Paris[4].
Au carrefour avec l'avenue de la Porte-d'Ivry, s'élève une école élémentaire, construite entre 1933 et 1937 sur les plans de l'architecte Édouard Crevel (1880-1969)[3], alors même que cette partie de la zone était encore couverte de roulottes et baraquements[5]. Cette école en béton armé est représentative du style « scolaire » des années 1930. Elle est notamment ornée de deux hauts-reliefs en béton, œuvres du sculpteur René Letourneur (1898-1990)[6], dont l'un représente la ville de Paris prenant sous sa protection les enfants du quartier, à l'époque misérables.
Au no 76, dans le triangle formé avec les nos 1 à 11 de la rue Nationale, les nos 2 à 18 de l'avenue d'Ivry et les voies ferrées de la ligne de Petite Ceinture en bordure des nos 107 à 115 de la rue Regnault, étaient implantées les anciennes usines Panhard et Levassor, construites en 1891. Dans cet espace, au no 16 de l'avenue d'Ivry, se trouvent le siège de Gares & Connexions, branche de la SNCF chargée de gérer et développer les gares voyageurs du réseau ferré national français et celui du bureau d'études AREP, spécialisé dans l'aménagement et la construction de gares en France et à travers le monde[7],[8].