Tussen Mercatorstraat en Mechelse Steenweg. Brede laan aangelegd naar ontwerp van provinciaal architect Johan Van Gastel, volgens R. Van de Weghe naar een idee van de beeldhouwer Léonard De Cuyper. Werken gestart in 1858, in gebruik in 1861. Het oorspronkelijke project van De Cuyper - namelijk een brede verbindingsweg tussen de Koninklijke Maatschappij voor Dierkunde en de Koninklijke Maatschappij van de Harmonie - werd slechts ten dele uitgevoerd. Bij de officiële opening op 1 mei 1859, in aanwezigheid van kroonprins Leopold en prinses Charlotta, werd de straat Leopoldlei genoemd; na de Eerste Wereldoorlog (1919) Belgiëlei.

De hoeveelheid bouwaanvragen voor de "Boulevard Léopold" in de jaren 1858 tot 1870 toont aan dat de straat dadelijk bebouwd werd. Op het kadasterplan van Aloïs Scheepers van 1886 zijn nagenoeg alle percelen bebouwd. In 1861 werd op het 'rond punt' het standbeeld van het opperhoofd der Nerviërs Boduognat ingehuldigd , een ontwerp van Joseph Jacques Ducaju uit 1848, dat in 1954 verdween.

Brede straat met twee rijvakken, trambedding op de middenberm, groot rond plantsoen ter hoogte van de Charlottalei en de Nerviërsstraat, ten noorden van het plantsoen gezicht op de verhoogde spoorwegberm en de -brug naar de Van den Nestlei.

Vele van de oorspronkelijke heren- en burgerhuizen uit de tweede helft van de 19de eeuw werden, vooral in het noordelijke straatdeel, vanaf het tweede kwart van de 20ste eeuw vervangen door moderne flat- en kantoorgebouwen. De nummers 27A, 29, 49-53, 32, 76, 96, alle in neoclassicistische of neorococostijl uit de tweede helft van de 19de eeuw, werden gesloopt in de loop van de inventarisatiecampagne (1981-1989). Ten zuiden van het plantsoen bleven meerdere 19de- en begin 20ste-eeuwse herenhuizen bewaard en behield de Belgiëlei haar statig en residentieel karakter.

Een vijftiental appartementsgebouwen dateert uit de jaren 1920 en 1930, het merendeel ontworpen door architecten die destijds als specialisten terzake golden, zoals François Dens, Alfred Portielje en Jan De Braey, Jan Vanhoenacker, John Van Beurden en Jos Smolderen (Grétrystraat 2), David Moëd en Nachman Kaplansky. Vermeldenswaard maar minder gaaf bewaard, zijn het beaux-arts-appartementsgebouw van Red-Star-Line-agent M.G. Freudberg op nummer 3 en Mercatorstraat 40 door Portielje en De Braey uit 1929, “Résidence Leopold” in art deco op nummer 148 in opdracht van de vastgoedmaatschappij Varameda door Karel Van Riel en Maurice Janssens in 1936, en het modernistische “Comfort Home” op nummer 69 door Aron Samuel Freudman uit 1937.