W dokumencie arcybiskupa Adalberta I z Moguncji z 1126 roku pojawia się nazwisko „Wulframus de Sunneberc”. Dokument ten uznaje się za pierwsze pisemne wzmianki o dzisiejszej dzielnicy Sonnenberg.

W 1200 roku bracia hrabiowie Henryk II i Ruprecht IV z Nassau rozpoczęli budowę zamku Sonnenberg, który początkowo składał się z donżonu jako budowli mieszkalnej i obronnej. Region ten znajdował się jednak pod panowaniem arcybiskupstwa Moguncji. Kiedy rodzina Nassau kontynuowała budowę bez zgody kapituły katedralnej, doszło do konfliktu. Został on rozwiązany w 1221 roku poprzez zakup terenów zamkowych za 30 marek. Kapituła katedralna zachowała lenno, podczas gdy Nassauowie przejęli tereny zamkowe. Takie zakupy były powszechną metodą rozwiązywania sporów terytorialnych w średniowieczu.

Pod rządami hrabiów Adolfa (król niemiecki w latach 1292–1298) i Gerlacha von Nassau zamek został dalej rozbudowany. W 1338 roku zamek odwiedził cesarz Ludwik. W 1351 roku król Karol IV z Czech nadał Sonnenbergowi prawa miejskie. Doprowadziło to do budowy murów miejskich, które ukończono w 1360 roku.

W 1429 r. właściciel ziemski Werner Hut von Sonnenberg wybudował mały kościół Sankt Mariae im Dhal. Jednak w 1602 r. kościół był już w tak złym stanie, że nie miał już okien, a opłatki komunijne musiały być chronione przed wiatrem. Najstarszy dzwon z 1690 r., który pękł podczas pogrzebu pastora Rohra w 1934 r., stoi obecnie na jego grobie. Gongi dzisiejszych dzwonów tworzą motyw Te deum.

Okręg Sonnenberg był ograniczony od wschodu granicą z Rambach, od południa granicą z Bierstadt, a od zachodu granicą z Wiesbaden. Ekspansja w kierunku północnym była możliwa tylko poprzez karczowanie ziemi. Ta ciasnota przestrzenna wielokrotnie prowadziła do konfliktów z sąsiednimi wioskami, które oskarżały Sonnenbergów o nielegalne przesuwanie kamieni granicznych. Od 1620 r. ziemia dworska została wydzierżawiona rolnikom, którzy byli również odpowiedzialni za utrzymanie folwarku w dobrym stanie. Mieszkańcy Sonnenbergu żyli głównie z rolnictwa, hodowli owiec i ogrodnictwa, z kapustą i ogrodami kapuścianymi charakteryzującymi obszar wokół zamku. Istnieją dowody na istnienie wspólnej hodowli owiec już w 1540 roku.

Po wojnie trzydziestoletniej w Sonnenbergu pozostało tylko dwanaście zamieszkanych domów. W 1672 roku wojska brandenburskie zniszczyły miejscowość, splądrowały ją i podpaliły. Około 1700 roku w Sonnenbergu dominowało rolnictwo, które chłopom dzierżawcom zajmowało się tylko w niewielkiej części na własną rękę. Oprócz tego byli tam robotnicy najemni, urzędnicy i pracownicy gminni. W XVIII wieku rzemiosło zyskało na znaczeniu: coraz więcej mieszkańców Sonnenbergu zarabiało na życie w budownictwie, jako tkacze lnu, koszykarze lub szczotkarze. Było też kilku młynarzy, ponieważ Sonnenberg ma długą tradycję młynarską.

W XIX wieku Sonnenberg przeszedł niezwykłą przemianę. W 1814 roku Johann Wolfgang von Goethe odwiedził tę miejscowość, która liczyła wówczas około 600 mieszkańców.

W latach 1817–1822 las został podzielony na działki, a 185 hektarów lasu przeszło na własność gminy, co sprawiło, że Sonnenberg stał się zamożną gminą.

W 1818 roku Sonnenberg liczył 154 rodziny i 636 mieszkańców. Do 1866 roku liczba ludności wzrosła do 1232 osób, z czego 1080 było wyznania ewangelickiego, 114 katolickiego, a 38 żydowskiego. Około jedna czwarta ludności zajmowała się rzemiosłem. 

Jednak kolejne lata upłynęły pod znakiem klęsk żywiołowych: katastrofalna powódź w 1867 roku i wielki pożar w 1896 roku spowodowały poważne zniszczenia.

Około 1900 roku Sonnenberg zaczął się rozwijać jako popularne miejsce zamieszkania na obrzeżach Wiesbaden. W 1901 roku dzielnica została podłączona do sieci tramwajowej, a w 1909 roku do sieci kanalizacyjnej. 1 października 1926 roku Sonnenberg został ostatecznie przyłączony do Wiesbaden.

W 1911 roku w Sonnenbergu zmarł Konrad Duden, twórca słownika Duden. Na jego cześć nazwano szkołę podstawową Konrad-Duden-Grundschule na Burgbergu oraz jedną z ulic.

W czasie I wojny światowej zginęło 115 mieszkańców Sonnenbergu. II wojna światowa również przyniosła poważne zniszczenia i cierpienia: bombardowanie w lutym 1945 r. zniszczyło ratusz i remizę strażacką. W Goldsteintal zginęło sześć osób. 28 marca 1945 r. II wojna światowa zakończyła się dla Wiesbaden wraz z wkroczeniem wojsk amerykańskich.

Dzielnica Sonnenberg liczy obecnie około 7 900 mieszkańców i rozwinęła się w atrakcyjną i zamożną dzielnicę mieszkaniową na obrzeżach Wiesbaden.

Poważny pożar w Talstrasse w 1896 r. doprowadził do założenia ochotniczej straży pożarnej Sonnenberg. Straż pożarna i jej stowarzyszenie wspierające są ważną częścią społeczności od ponad 100 lat.