Carl Nielsens Vej er indfaldsvejen til Holme og blev oprindeligt navngivet Holmevej i 1900. I 1965 blev vejnavnet ændret til Carl Nielsens Vej, opkaldt efter komponisten Carl August Nielsen (1865-1931).

Carl Nielsens Vej ligger i det sydøstlige Aarhus mellem Strandvejen og P.S. Krøyers Vej / Terp Skovvej. Den krydser Kongevejen og er 1400 meter lang.

Ved vejens østlige ende ved Strandvejen ligger Stefanshjemmet, det tidligere Louisenhøj. Vejen passerer Havreballe Skov, Rømerhaven ved Mindeparken, Marselisborg Slot og Jydsk Væddeløbsbane.