位于西城区东南部。北起西安门大街，南至东红门胡同。清代称光明殿胡同，简称光明殿，因大光明殿在此而得名。1965年改称做光明胡同。《京师坊巷地稿》卷上引明世宗实录：大光明殿明嘉靖三十六年（1557）建，内奉玉皇，今已不存。其址为国务院机关事务管理局所在地。

光明胡同之东，有座北京相当有名气的小学校一度称做光明小学。为区级重点完全小学。校址原为国民党抗日爱国将领张自忠故居，遵其“我的遗产不给子孙，拿出来办社会福利事业”的遗言，其女张廉云创办北京私立自忠学校。1949年夏，学校移交北京市人民政府。1950年初与新创办的一所干部子弟学校合并，命名北京小学，张廉云任校长。1956年，北京小学迁至宣武区槐柏树街，旧址遂改为椅子胡同小学。1960年进行九年一贯制教育实验，成立北京丰盛学校，椅子胡同小学为丰盛学校三部（小学部）。1963年又改为丰盛学校小学部。1967年底工学校移交西城区教育局，因地近光明胡同。1969年改为光明小学。1988年恢复北京市自忠小学，张自忠将军纪念碑于校园之中。

光明胡同内还有著名乡土文学作家刘绍棠的故居，现已开辟为刘绍棠乡土文学研究会。