En un documento del arzobispo Adalberto I de Maguncia se menciona en 1126 el nombre «Wulframus de Sunneberc». Este documento se considera la primera mención documental del actual barrio de Sonnenberg.

En 1200, los hermanos condes Enrique II y Ruprecht IV de Nassau iniciaron la construcción del castillo de Sonnenberg, que inicialmente constaba de una torre del homenaje como estructura residencial y defensiva. Sin embargo, la región estaba bajo el dominio del arzobispado de Maguncia. Cuando la familia Nassau continuó con la construcción sin el consentimiento del cabildo de la catedral, surgió un conflicto. Éste se resolvió en 1221 con la compra de los terrenos del castillo por 30 marcos. El cabildo de la catedral conservó el feudo, mientras que los Nassau se hicieron con los terrenos del castillo. Este tipo de compras eran un método habitual para resolver disputas territoriales en la Edad Media.

Bajo los condes Adolf (rey alemán entre 1292 y 1298) y Gerlach von Nassau, el castillo se amplió aún más. En 1338, el emperador Luis visitó el castillo. En 1351, el rey Carlos IV de Bohemia concedió a Sonnenberg los derechos de ciudad. Esto llevó a la construcción de una muralla, que se completó en 1360.

En 1429, el terrateniente Werner Hut von Sonnenberg mandó construir una pequeña iglesia, la de Sankt Mariae im Dhal. En 1602, sin embargo, la iglesia ya estaba en tan mal estado que carecía de ventanas y las hostias tenían que protegerse del viento. La campana más antigua, de 1690, se rompió durante el funeral del pastor Rohr en 1934, y ahora está sobre su tumba. Los repiques de las campanas actuales forman el motivo del Te deum.

El distrito de Sonnenberg estaba delimitado al este por la frontera de Rambach, al sur por la frontera de Bierstadt y al oeste por la frontera de Wiesbaden. La expansión hacia el norte sólo era posible mediante la roturación de tierras. Esta estrechez espacial provocó repetidos conflictos con los pueblos vecinos, que acusaban a los Sonnenbergers de mover ilegalmente sus mojones. A partir de 1620, las tierras señoriales se arrendaron a agricultores, que también eran responsables de mantener la granja señorial en buenas condiciones. Los habitantes de Sonnenberg vivían principalmente de la agricultura, la ganadería ovina y la horticultura, con huertos de coles y repollos que caracterizaban los alrededores del castillo. Ya en 1540 se tiene constancia de una explotación ovina comunal.

Tras la Guerra de los Treinta Años, solo quedaban doce casas habitadas en Sonnenberg. En 1672, las tropas de Brandeburgo destruyeron la localidad, la saquearon y la incendiaron. Hacia 1700, la agricultura predominaba en Sonnenberg, que los campesinos explotaban como arrendatarios y, en menor medida, por cuenta propia. Además, había jornaleros, funcionarios y empleados municipales. En el siglo XVIII aumentó la artesanía: cada vez más habitantes de Sonnenberg se ganaban la vida en la construcción, como tejedores de lino, cesteros o espaderos. También había varios molineros, ya que Sonnenberg tiene una antigua tradición molinera.

En el siglo XIX, Sonnenberg experimentó un cambio notable. En 1814, Johann Wolfgang von Goethe visitó el lugar, que en ese momento contaba con unos 600 habitantes.

Entre 1817 y 1822, los terrenos forestales se dividieron en parcelas y 185 hectáreas de bosque pasaron a ser propiedad del municipio, lo que convirtió a Sonnenberg en una comunidad próspera.

En 1818, Sonnenberg contaba con 154 familias y 636 habitantes. En 1866, la población había aumentado a 1232 personas, de las cuales 1080 eran protestantes, 114 católicas y 38 judías. Aproximadamente una cuarta parte de la población se dedicaba a la artesanía. 

Sin embargo, los años siguientes estuvieron marcados por catástrofes naturales: una devastadora inundación en 1867 y un gran incendio en 1896 causaron graves daños.

Alrededor de 1900, Sonnenberg comenzó a convertirse en una zona residencial privilegiada a las afueras de Wiesbaden. En 1901, el barrio se conectó al tranvía eléctrico y, en 1909, se instaló la red de alcantarillado. El 1 de octubre de 1926, Sonnenberg se incorporó finalmente a Wiesbaden.

En 1911 falleció en Sonnenberg Konrad Duden, creador del diccionario Duden. En su honor, se bautizó con su nombre la escuela primaria Konrad-Duden-Grundschule, situada en Burgberg, y una calle.

Durante la Primera Guerra Mundial murieron 115 personas de Sonnenberg. La Segunda Guerra Mundial también trajo consigo graves destrucciones y sufrimiento: un bombardeo en febrero de 1945 destruyó el ayuntamiento y el parque de bomberos. En Goldsteintal perdieron la vida seis personas. El 28 de marzo de 1945 terminó la Segunda Guerra Mundial para Wiesbaden con la entrada de las tropas estadounidenses.

El distrito de Sonnenberg tiene actualmente unos 7.900 habitantes y se ha convertido en una atractiva y acomodada zona residencial a las afueras de Wiesbaden.

El gran incendio de la calle Talstrasse en 1896 dio lugar a la fundación del cuerpo de bomberos voluntarios de Sonnenberg. El cuerpo de bomberos y su asociación de apoyo han sido una parte importante de la comunidad durante más de 100 años.