W 1904 w Miechowicach otwarto Zakład św. Jana (St. Johanneshaus) ojców kamilianów, jednak już rok później zadecydowano o budowie większego obiektu skierowanego do leczenia alkoholików. Grunt pod budowę podarował zarząd dóbr hrabiów Henckel von Donnersmarck znajdujący się w Karłuszowcu na południe od Tarnowskich Gór. Zakład leczenia pijaków (Trinker-Heilanstalt) oraz kościół pw. św. Jana Chrzciciela powstały w latach 1906–1907 na wzgórzu Galgenberg (obecnie Osada Jana), które dawniej było miejscem straceń, a które ulica Bytomska mija od zachodu.
W budynku pod nr. 6 przy ulicy Bytomskiej znalazła w 1857 swoją siedzibę Górnośląska Spółka Bracka – instytucja zajmująca się górniczymi ubezpieczeniami społecznymi. W latach 1899–1897, 1904 oraz 1909–1910 budynek był rozbudowywany.
4 sierpnia 2015 ulicą Bytomską przebiegała trasa 3. etapu wyścigu kolarskiego Tour de Pologne.