Thanh Liệt là một làng cổ, chạy dọc sông Tô Lịch trên chiều dài chừng hơn 1 km, bên sông này có chiếc cầu Quang Bình bắc qua, nối làng với làng Bằng Liệt; lại có Cầu Tó bắc song song trên đường 70 Văn Điển - Hà Đông, không chỉ thuận tiện cho đi lại mà còn tạo ra cảnh quan đẹp. Theo bia "Quang Bình kiều bi ký" thì vào năm Long Đức thứ ba (1734), cầu bị hỏng, mẹ chúa Trịnh Doanh đã bỏ ra 200 quan tiền để sửa cầu; em chúa Trịnh Doanh cũng góp 5 quan. Đầu thế kỷ 19, làng Thanh Liệt là một xã có tên là Quang Liệt, thuộc tổng Quang Liệt, huyện Thanh Trì, phủ Ứng Thiên, trấn Sơn Nam Thượng (từ năm Minh Mạng thứ 12 - 1831 là tỉnh Hà Nội, năm 1902 là tỉnh Cầu Đơ, năm 1904 đổi thành tỉnh Hà Đông). Năm Thiệu Trị thứ tư (1844), tên làng và tên tổng lại đổi là "Thanh Liệt".

Ngày 20/4/1961, kỳ họp thứ 2 Quốc hội khoá II thông qua Nghị quyết phê chuẩn mở rộng thành phố Hà Nội. Trong đó xã Thanh Liệt thuộc huyện Thanh Trì cùng với một số xã khác được chuyển từ tỉnh Hà Đông về thành phố Hà Nội.

Thanh Liệt là vùng đất cổ, sớm được người Việt đến tụ cư, khai phá. Năm 1926, làng có đến 2091 nhân khẩu. Phía đông và cũng là mặt chính của làng nhìn ra sông Tô Lịch với những vườn nhãn, vải cổ thụ kéo dài hai bên bờ. Phía tây là mặt sau của làng có Đầm Tròn khá lớn. Đầm Tròn có lối thông ra sông Nhuệ qua cống Cầu Gạo và ngòi Cầu Bươu. Bên bờ đầm có chùa cổ Quang Ân, đình thờ danh tướng Phạm Tu, phong cảnh thật hữu tình. Cư dân sống bằng nông nghiệp, làm vườn, trồng nhiều loại cây mang tính đặc sản như vải và nhãn lồng. Vải của Thanh Liệt được Nguyễn Trãi nhắc đến trong sách Dư địa chí; còn nhãn lồng được ví ngang ổi làng Định Công ("ổi Định Công, nhãn lồng Kẻ Quang").

Làng có chợ Quang họp đầu cầu Quang Bình (nối với làng Bằng) khá sầm uất. Chợ Quang họp ngay dưới gốc cây gạo cổ thụ đầu cầu. Cây gạo này cùng với hai cây phi lao trong trại ấp của nhà ông Phán Thành (hiện nay là trường tiểu học Thanh Liệt, nằm giữa địa giới hai xóm Tràng và Mụ) từ xa xưa là cái mốc để người Thanh Liệt đi xa về nhận biết làng xóm mình. Cho đến thập niên 60 của thế kỷ XX, từ cách xa gần chục cây số, người đi trên đường Nguyễn Trãi, Hà Đông, ngã tư Vọng, Giáp Bát, Pháp Vân... vẫn nhìn thấy rõ các cây này vươn lên trời cao.

Trước đây xã Thanh Liệt có 10 xóm: Thượng, Chùa Nhĩ, Bơ, Nội, Cầu, Giữa, Tràng, Mụ, Vực, Văn; nay gồm các thôn: thôn Thượng, thôn Nội, thôn Tràng, thôn Vực, thôn Văn. Các thôn Thượng, Nội, Tràng, Vực liền nhau thành một dải; thôn Văn nằm riêng biệt bên kia sông Tô Lịch. Cho đến tận giữa những năm 60 của thế kỷ XX, thôn Văn vẫn khá bị biệt lập với các thôn khác của xã Thanh Liệt vì cầu qua sông Tô Lịch ở khu vực này chưa có; người và xe cộ ngay trong xã muốn vào thôn Văn đều phải ra tận đường 70 rồi mới có đường vào thôn. Khoảng giữa những năm 60 dân làng mới bắc chiếc cầu tre nhỏ (không hơn các cầu "khỉ" ở đồng bằng sông Cửu Long là bao) chỉ đủ để người đi bộ và gồng gánh. Đó chính là tiền thân của chiếc cầu nối giữa thôn Vực và thôn Văn ở khu vực Nhà máy sơn tổng hợp hiện nay.

Xã Thanh Liệt hiện tại có 05 thôn và 02 tổ dân phố, tổng diện tích đất tự nhiên là 349,18 ha trong đó đất nông nghiệp có diện tích 84,61 ha, chiếm 24,23 %; đất phi nông nghiệp có diện tích 264,57 ha, chiếm 76,76 %,  diện tích đất chưa sử dụng không còn.

Với địa giới hành chính và địa bàn tương đối phức tạp:

- Phía Bắc giáp phường Đại Kim.

- Phía Nam giáp xã Tả Thanh Oai.

- Phía Đông giáp phường Hoàng Liệt.

- Phía Tây giáp xã Tân Triều.

Quy hoạch xây dựng điểm dân cư nông thôn xã Thanh Liệt – tỷ lệ 1/2000

Các quy hoạch phân khu hiện có trên địa bàn xã Thanh Liệt