L'époque romaine a été particulièrement marquante : le village était une base militaire importante et assurait un pont en bois sur le Main. Les vestiges de ce pont ainsi que d'autres découvertes archéologiques témoignent de l'importance stratégique de Kostheim à l'embouchure du fleuve.

Kostheim a été mentionné pour la première fois dans un document en 790, lorsque Charlemagne a établi une charte à "Copsistaino". Le nom dérive probablement de "caput stagni" (tête au marais).

Pendant des siècles, Kostheim a été un centre d'agriculture et de culture fruitière et viticole. Un batelier de Kostheim est mentionné dès 1281. Il est prouvé qu'un moulin existait depuis 1293. En 1662, le pêcheur Lorenz Rhein a rejoint la corporation des pêcheurs de Mayence. Sa position stratégique à l'embouchure du Main dans le Rhin en fit un important lieu de transbordement de marchandises. En outre, à partir du 16e siècle, le flottage du bois devint un secteur économique important qui marqua la région et contribua à la diversité économique de Kostheim.

Au cours de son histoire, Kostheim a souvent souffert de la tourmente des guerres. La localité a été particulièrement touchée par la guerre de Trente Ans. Les Suédois construisirent la forteresse de Gustavsburg dans la commune voisine. Les guerres napoléoniennes (1803-1815) ont également causé de graves dommages - Kostheim a été le théâtre de plusieurs combats et a été détruit à plusieurs reprises.

Avec l'industrialisation, Kostheim a connu un essor économique. L'ouverture de la ligne de chemin de fer du Taunus (1840), la construction du pont sur le Main (1887/89) et l'implantation d'entreprises industrielles comme l'usine de cellulose (1885) ont durablement modifié l'image de la ville. L'usine d'allumettes de Kostheim a été construite en 1887 et employait environ 100 personnes, pour la plupart des femmes. La production a été arrêtée fin 1930. De nouvelles zones résidentielles ont vu le jour et le nombre d'habitants a augmenté. En 1913, Kostheim a été rattaché à la ville de Mayence.

La Seconde Guerre mondiale a entraîné de graves destructions. La vieille ville et la Hochheimer Straße ont été particulièrement touchées. 113 personnes ont perdu la vie lors de raids aériens. Après la fin de la guerre, Kostheim a été séparé de Mayence en 1945 et rattaché à Wiesbaden - une réorganisation politique qui a perduré jusqu'à aujourd'hui.

Kostheim est devenu un lieu de résidence très apprécié. Le village est connu pour sa viticulture traditionnelle, qui remonte au Moyen Âge. Les fêtes de la ferme et la fête des vignerons sur les rives du Main reflètent cette tradition vivante. Les habitants profitent de la proximité de Wiesbaden et de Mayence, qui offrent des impulsions tant économiques que culturelles.

Deux couteaux à vigne croisés ou plutôt une pince ? Les avis divergent. Quoi qu'il en soit, le symbole a été découvert sur une borne de 1603 et intégré aux armoiries de Kostheim.