Dans un document de l'archevêque Adalbert Ier de Mayence datant de 1126, le nom « Wulframus de Sunneberc » est mentionné. Ce document est considéré comme la première mention écrite de l'actuel quartier de Sonnenberg.

En 1200, les frères comtes Henri II et Ruprecht IV de Nassau commencèrent la construction du château de Sonnenberg, qui comprenait tout d'abord un donjon servant d'habitation et de défense. Mais la région était sous la domination de l'archevêché de Mayence. Lorsque les Nassau ont poursuivi la construction sans l'accord de l'évêché, un conflit a éclaté. En 1221, celui-ci fut résolu par l'achat du terrain du château pour 30 marks. Le Domstift conserva le fief, tandis que les Nassau reprirent le terrain du château. De tels achats étaient une méthode courante au Moyen-Âge pour résoudre les litiges territoriaux.

Sous les comtes Adolf (roi allemand de 1292 à 1298) et Gerlach von Nassau, le château fut agrandi. En 1338, l'empereur Louis visita le château. En 1351, le roi Charles IV de Bohême accorda à Sonnenberg le droit de cité. Cela conduisit à la construction d'une enceinte qui fut achevée en 1360.

En 1429, le propriétaire terrien Werner Hut von Sonnenberg fit construire une petite église, la Sankt Mariae im Dhal. Mais dès 1602, l'église était en si mauvais état qu'elle n'avait plus de fenêtres et que les hosties devaient être protégées du vent lors de la communion. La plus ancienne cloche, datant de 1690, qui s'est brisée en sonnant lors des funérailles du pasteur Rohr en 1934, se trouve aujourd'hui sur sa tombe. Les tintements des cloches actuelles forment dans leur succession le motif du Te deum.

Le territoire de Sonnenberg était délimité à l'est par la frontière de Rambach, au sud par celle de Bierstadt et à l'ouest par celle de Wiesbaden. Une extension vers le nord n'était possible que par des défrichements. Cette étroitesse de l'espace provoquait régulièrement des conflits avec les villages voisins, qui reprochaient aux Sonnenberg d'avoir déplacé illégalement leurs bornes. À partir de 1620, les terres seigneuriales étaient louées à des agriculteurs, qui étaient également chargés de maintenir en bon état la ferme seigneuriale. Les Sonnenberg vivaient principalement de l'agriculture, de l'élevage de moutons et de l'horticulture, les jardins de choux et de blettes marquant les alentours du château. Une bergerie communale est attestée dès 1540.

Après la guerre de Trente Ans, il ne restait plus que douze maisons habitées à Sonnenberg. En 1672, les troupes brandebourgeoises détruisirent le village, le pillèrent et y mirent le feu. Vers 1700, l'agriculture prédominait à Sonnenberg, pratiquée par les paysans en tant que métayers et, dans une moindre mesure, de leur propre initiative. Il y avait également des journaliers, des fonctionnaires et des employés municipaux. Au XVIIIe siècle, l'artisanat prit de l'importance : de plus en plus d'habitants de Sonnenberg gagnaient leur vie dans le bâtiment, comme tisserands, vanniers ou balayeurs. Il y avait également plusieurs meuniers, car Sonnenberg a une longue tradition dans ce domaine.

Au XIXe siècle, Sonnenberg a connu une transformation remarquable. En 1814, Johann Wolfgang von Goethe a visité le village, qui comptait alors environ 600 habitants.

Entre 1817 et 1822, la forêt fut divisée en parcelles et 185 hectares de forêt devinrent la propriété de la commune, faisant de Sonnenberg une commune prospère.

En 1818, Sonnenberg comptait 154 familles et 636 habitants. En 1866, la population était passée à 1 232 personnes, dont 1 080 étaient protestantes, 114 catholiques et 38 juives. Environ un quart de la population travaillait dans l'artisanat. 

Mais les années suivantes furent marquées par des catastrophes naturelles : une inondation dévastatrice en 1867 et un grand incendie en 1896 causèrent de graves dommages.

Vers 1900, Sonnenberg commença à devenir un lieu de résidence privilégié à la périphérie de Wiesbaden. En 1901, le quartier fut raccordé au tramway électrique, puis au réseau d'égouts en 1909. Le 1er octobre 1926, Sonnenberg fut finalement rattaché à Wiesbaden.

En 1911, Konrad Duden, créateur du dictionnaire Duden, mourut à Sonnenberg. En son honneur, l'école primaire Konrad-Duden sur le Burgberg et une rue furent nommées d'après lui.

Pendant la Première Guerre mondiale, 115 habitants de Sonnenberg ont perdu la vie. La Seconde Guerre mondiale a également causé de graves destructions et beaucoup de souffrances : un bombardement en février 1945 a détruit la mairie et la caserne des pompiers. Six personnes ont perdu la vie dans la vallée de Goldsteintal. Le 28 mars 1945, la Seconde Guerre mondiale a pris fin pour Wiesbaden avec l'arrivée des troupes américaines.

Le quartier de Sonnenberg compte aujourd'hui environ 7 900 habitants et s'est développé en une zone résidentielle attrayante et prospère à la périphérie de Wiesbaden.

Le grand incendie de la Talstraße en 1896 a conduit à la création des pompiers volontaires de Sonnenberg. Depuis plus de 100 ans, les pompiers et leur association de soutien constituent une partie importante de la commune.