В документе архиепископа Адальберта I из Майнца в 1126 году упоминается имя «Wulframus de Sunneberc». Этот документ считается первым документальным упоминанием современного района Зонненберг.

В 1200 году братья-графы Генрих II и Рупрехт IV Нассауские начали строительство замка Зонненберг, который изначально представлял собой жилое и оборонительное сооружение. Однако регион находился под властью Майнцского архиепископства. Когда семья Нассау продолжила строительство без согласия соборного капитула, возник конфликт. Он был разрешен в 1221 году покупкой территории замка за 30 марок. Соборный капитул сохранил за собой вотчину, а Нассауэры получили в собственность территорию замка. Подобные покупки были распространенным методом решения территориальных споров в Средние века.

Под руководством графов Адольфа (король Германии в 1292–1298 гг.) и Герлаха фон Нассау замок был дополнительно расширен. В 1338 году замок посетил император Людвиг. В 1351 году король Карл IV Богемский присвоил Зонненбергу статус города. Это привело к возведению городской стены, строительство которой было завершено в 1360 году.

В 1429 году землевладелец Вернер Хут фон Зонненберг построил небольшую церковь Sankt Mariae im Dhal. Однако к 1602 году церковь была уже в таком плачевном состоянии, что в ней больше не было окон, а облатки для причастия приходилось защищать от ветра. Самый старый колокол 1690 года, который треснул во время звона на похоронах пастора Рора в 1934 году, теперь стоит на его могиле. Звон современных колоколов образует мотив Te deum.

Район Зонненберг был разграничен на востоке границей Рамбаха, на юге - границей Бирштадта и на западе - границей Висбадена. Расширение на север было возможно только за счет расчистки земель. Такая узость территории неоднократно приводила к конфликтам с соседними деревнями, которые обвиняли Зонненбергов в незаконном перемещении своих межевых камней. С 1620 года земли манора были переданы в аренду фермерам, которые также отвечали за поддержание манора в хорошем состоянии. Жители Зонненберга жили в основном за счет сельского хозяйства, овцеводства и садоводства, причем капустные огороды были характерны для территории вокруг замка. Есть свидетельства того, что уже в 1540 году здесь была общинная овцеводческая ферма.

После 30-летней войны в Зонненберге осталось всего двенадцать обитаемых домов. В 1672 году бранденбургские войска разрушили деревню, разграбили ее и подожгли. Около 1700 года в Зонненберге преобладало земледелие, которым крестьяне занимались в качестве арендаторов и лишь в небольшой степени самостоятельно. Кроме того, были поденщики, чиновники и муниципальные служащие. В XVIII веке ремесленничество стало развиваться: все больше жителей Зонненберга зарабатывали на жизнь строительством, а также ткачеством, плетением корзин или чисткой мечей. Кроме того, было несколько мельников, поскольку Зонненберг имеет давнюю традицию мельничного дела.

В XIX веке Зонненберг претерпел значительные изменения. В 1814 году Йоганн Вольфганг фон Гете посетил этот населенный пункт, который в то время насчитывал около 600 жителей.

В период с 1817 по 1822 год лесные угодья были разделены на участки, и 185 гектаров леса перешли в собственность общины, что сделало Зонненберг процветающим населенным пунктом.

В 1818 году в Зонненберге проживало 154 семьи и 636 жителей. К 1866 году население выросло до 1232 человек, из которых 1080 были протестантами, 114 — католиками и 38 — иудеями. Около четверти населения занималось ремеслами. 

Однако последующие годы были отмечены стихийными бедствиями: разрушительное наводнение 1867 года и крупный пожар 1896 года нанесли серьезный ущерб.

Около 1900 года Зонненберг начал превращаться в престижный жилой район на окраине Висбадена. В 1901 году район был подключен к электрическому трамваю, а в 1909 году — к канализационной сети. 1 октября 1926 года Зонненберг был окончательно присоединен к Висбадену.

В 1911 году в Зонненберге скончался Конрад Дуден, создатель словаря Дудена. В его честь была названа начальная школа Конрада Дудена на Бургберге и одна из улиц.

В Первой мировой войне погибло 115 жителей Зонненберга. Вторая мировая война также принесла с собой разрушения и страдания: в феврале 1945 года бомбардировка разрушила ратушу и пожарную часть. В Гольдштайн-Тале погибло шесть человек. 28 марта 1945 года Вторая мировая война для Висбадена закончилась вторжением американских войск.

В настоящее время население района Зонненберг составляет около 7 900 человек, и он превратился в привлекательный и богатый жилой район на окраине Висбадена.

Крупный пожар на Тальштрассе в 1896 году привел к основанию добровольной пожарной команды Зонненберга. Пожарная команда и ее ассоциация поддержки являются важной частью сообщества уже более 100 лет.