Istoria orașului Dotzheim datează de la începutul Epocii Fierului. Așezări celtice au existat aici din jurul anului 400 î.Hr., după cum o dovedesc mormintele de piatră din Hohlstraße. Romanii și-au lăsat și ei amprenta: în anul 222 d.Hr., Fortunatus și Sejus au donat un altar, ale cărui fragmente se păstrează și astăzi.

În secolul al VI-lea, după victoria regelui merovingian Clovis asupra germanilor, a început colonizarea francilor. Unul dintre urmașii regelui s-a stabilit în valea Belzbach și a dat satului numele său: De-a lungul secolelor, "Tuozesheim" a devenit "Dotzheim".

Dotzheim a fost menționat pentru prima dată în scris în 1128, când instituțiile ecleziastice dominau viața din sat. Mănăstiri precum St Alban's și Eberbach dețineau proprietăți extinse, inclusiv podgorii. Un document al Mănăstirii Eberbach datat 24 iunie 1275 menționează pentru prima dată vinul Dotzheim: cavalerul Philipp von Frauenstein a donat mănăstirii un teren în Dotzheim, care includea o moară și 12 acri de viță de vie.

În secolele al XIII-lea și al XIV-lea, au apărut familii nobile care își spuneau "von Dotzheim". Fundațiile lor, cum ar fi capelele laterale gotice ale bisericii mănăstirii Eberbach, stau mărturie pentru importanța Dotzheim în această perioadă.

În 1610, un incendiu a distrus aproximativ jumătate din clădirile din Dotzheim. Războiul de Treizeci de Ani a afectat și mai puternic orașul: în 1644, acesta a fost aproape complet depopulat. Dotzheim și-a revenit din consecințele războiului abia decenii mai târziu. În 1695 a fost construită o nouă casă vicarială, iar în 1698 o școală. Biserica parohială a fost reconstruită între 1716 și 1718.

Dotzheim s-a stabilizat în secolul al XVIII-lea și s-a transformat într-o comunitate rezidențială în secolul al XIX-lea. Mulți locuitori și-au găsit de lucru în orașul balnear cosmopolit vecin Wiesbaden. Până în secolul al XIX-lea, Dotzheim a fost considerat "cel mai mare sat din regiunea Nassau". Odată cu industrializarea și conectarea la calea ferată Langenschwalbach în 1889, municipalitatea a cunoscut un boom economic. În jurul gării s-a dezvoltat o zonă industrială înfloritoare.

Primul Război Mondial, urmat de ocupația franceză, inflație și criza economică, a dus la sarcini considerabile pentru Dotzheim. Uneori, 3.000 de soldați francezi erau staționați aici, iar din 1926, trupele britanice au preluat comanda. Tensiunile politice și greutățile economice au intensificat dorința de a se alătura Wiesbadenului. Această dorință a fost îndeplinită la 1 aprilie 1928, la exact 800 de ani după ce Dotzheim a fost menționat pentru prima dată.

În timpul Republicii de la Weimar, Dotzheim era cunoscut sub numele de "Dotzem roșu" datorită proporției ridicate de voturi pentru KPD și SPD la alegerile pentru Reichstag din 1924. După încorporare, influența NSDAP a crescut. Din 1933, aceasta a fost urmată de persecutarea oponenților politici, de expulzarea și uciderea comunității evreiești și de distrugerea afacerilor evreiești. Eforturile de reînarmare ale regimului nazist au dus la construirea de cazărmi extinse. Al Doilea Război Mondial a adus distrugeri grave în Dotzheim, în special în timpul raidurilor aeriene din februarie 1945.

Colonizarea Freudenberg și Märchenland a început încă din anii 1930. Aceasta a fost urmată de dezvoltarea extinsă a Kohlheck. După cel de-al Doilea Război Mondial, Dotzheim a continuat să se dezvolte: noi zone rezidențiale, precum Schelmengraben, proiectată de profesorul May, și Sauerland, au fost dezvoltate pentru a satisface cererea în creștere. Profesorul May a fost un important planificator urban care a jucat un rol-cheie în dezvoltarea orașului Wiesbaden.

În același timp, patrimoniul istoric a fost conservat - de exemplu, prin Castelul Freudenberg și calea ferată turistică Nassau, care păstrează vie istoria Dotzheim.

"Fibulă" Dotzheim din secolul al VII-lea: Broșa de bronz pentru veșminte de la Dotzheim este o descoperire importantă din perioada franconiană timpurie și se află în prezent la British Museum din Londra.