Римський період був особливо визначальним: місто було важливою військовою базою і забезпечило дерев'яний міст через Майн. Залишки цього мосту та інші археологічні знахідки свідчать про стратегічне значення Костгайму в гирлі річки.

Вперше Костгайм згадується в документі 790 року, коли Карл Великий видав документ у "Copsistaino". Назва, ймовірно, походить від "caput stagni" (голова на болоті).

Протягом століть Костгайм був центром сільського господарства, вирощування фруктів та виноградарства. Костгаймський шкіпер згадується вже у 1281 році. Є свідчення, що млин існував з 1293 року. 1662 року рибалка Лоренц Рейн приєднався до гільдії рибалок Майнца. Стратегічне розташування на місці злиття Майн і Рейну зробило місто важливим центром перевалки товарів. Починаючи з 16 століття, рафтинг також перетворився на важливу галузь промисловості, яка характеризувала регіон і сприяла економічному розмаїттю Костгайму.

Протягом своєї історії Костгайм часто страждав від воєнних лихоліть. Особливо сильно місто постраждало під час Тридцятилітньої війни. Шведи збудували в сусідньому районі фортецю Густавсбург. Наполеонівські війни (1803-1815) також завдали серйозної шкоди - Костгайм неодноразово ставав ареною битв і кілька разів був зруйнований.

Костгайм пережив економічний бум, пов'язаний з індустріалізацією. Відкриття залізниці Таунус (1840), будівництво Головного мосту (1887/89) та заснування промислових підприємств, таких як целюлозна фабрика (1885), назавжди змінили вигляд міста. Костгаймська сірникова фабрика була побудована у 1887 році, на ній працювало близько 100 осіб, переважно жінок. Виробництво припинилося наприкінці 1930 року. Було збудовано нові житлові райони, населення зростало. У 1913 році Костгайм був приєднаний до міста Майнц.

Друга світова війна принесла з собою сильні руйнування. Особливо постраждали старий центр міста та вулиця Хохгаймерштрассе. 113 людей загинули під час повітряних нальотів. Після закінчення війни у 1945 році Костгайм було відокремлено від Майнца і приєднано до Вісбадена - політична реорганізація, яка триває й досі.

Костгайм перетворився на популярне місце для життя. Місто відоме своєю виноробною традицією, яка сягає своїм корінням у середньовіччя. Фермерські фестивалі та фестиваль виноградарів на березі Майну відображають цю живу традицію. Мешканці отримують вигоду від близькості до Вісбадена та Майнца, які надають як економічні, так і культурні стимули.

Два схрещені ножі для лози чи одна пара плоскогубців? Думки розходяться. У будь-якому випадку, символ був виявлений на межовому камені 1603 року і включений до герба Костгайму.