À l'origine, le quai Voltaire n'était que la partie occidentale du quai Malaquais. On lui donna le nom de quai des Théatins après qu'un monastère de théatins s'y fut établi en 1644 en achetant, grâce à la générosité du cardinal Jules Mazarin, une maison pouvant abriter vingt-cinq religieux environ à l'emplacement des actuels no 23 et no 25 quai Voltaire. Le couvent fut démonté en 1790 et démoli en 1822. En 1595 Guillaumede Varic y installa une tuilerie. En 1791, le quai prit le nom de quai Voltaire en hommage à l'écrivain qui y mourut en 1778 dans l'hôtel du marquis de Villette.
Depuis Balzac, qui y situe la mystérieuse boutique d'antiquaire de La Peau de chagrin, le quai Voltaire abrite de nombreux antiquaires, aujourd'hui plutôt spécialisés dans le très haut de gamme.
Début du XIXe siècle, les premiers bouquinistes de Paris y font leur apparition.