Τα παλαιότερα ίχνη ανθρώπινης εγκατάστασης στην περιοχή Kostheim χρονολογούνται από τη νεολιθική περίοδο. Κατά τους ρωμαϊκούς χρόνους, το Kostheim είχε στρατηγική σημασία: αρχικά ως στρατιωτική βάση για τη διασφάλιση της διάβασης του Μάιν, στη συνέχεια ως προγεφύρωμα για μια σταθερή ξύλινη γέφυρα, η οποία κατασκευάστηκε τα έτη 75-110 μ.Χ. και διέσχιζε τον ποταμό δυτικά της σημερινής εκκλησίας. Ένας στρατιωτικός δρόμος από το Κάστελ προς το Χέντερνχαϊμ άγγιζε επίσης το χωριό- η λεγόμενη Steinern Straße αποτελούσε μέρος του. Πολλά ευρήματα δείχνουν ότι στο Kostheim πρέπει να αναπτύχθηκε σταδιακά ένας ρωμαϊκός οικισμός. Η εποχή αυτή έληξε το 406 σε μια μάχη με τους Αλάνους, τους Σουέβηδες και τους Βανδάλους. Το Kostheim είχε μεγάλη σημασία ως πέρασμα ποταμού από εκείνη την εποχή και μπορεί να υποτεθεί ότι η περιοχή του ρωμαϊκού οικισμού κατακτήθηκε από τις γερμανικές φυλές. Αυτό υποδηλώνεται επίσης από το όνομα του τόπου, το οποίο μπορεί να ερμηνευθεί ως πρώιμο φραγκικό.

Η επόμενη είδηση για το Kostheim είναι η πρώτη τεκμηριωμένη αναφορά του το 790, όταν ο Καρλομάγνος εξέδωσε δύο έγγραφα στη "villa Copsistaino" στις 31 Αυγούστου του ίδιου έτους. Το όνομα αυτό προέρχεται από το λατινικό "caput stagni", "κεφάλι στο βάλτο". Άλλες μορφές του ονόματος είναι "Chuffingstang", στη συνέχεια "Cufstain" και από το 1217 "C(h)ostheim". Η προστασία της τοπικής εκκλησίας του Αγίου Κιλιάνου καθώς και τα δέκατα ανήκαν στο μοναστήρι του Altmünster του Mainz, το οποίο ήταν ο σημαντικότερος γαιοκτήμονας στο Kostheim. Αυτό περιελάμβανε τον διορισμό και τη μισθοδοσία του τοπικού ιερέα και του κωδωνοκρουστή- το μοναστήρι ήταν επίσης υπεύθυνο για τη συντήρηση του κτιρίου της εκκλησίας. Το μοναστήρι του Altmünster είχε επίσης στην ιδιοκτησία του το πορθμείο που διέσχιζε τον Μάιν, το οποίο εκμίσθωσε το 1432 στους πορθμενάρχες του Kostheim- είχε επίσης εκμισθώσει τη γη του στο Kostheim σε άλλα εκκλησιαστικά ιδρύματα. Οι άρχοντες του Eppstein είχαν πιθανώς και δικό τους κτήμα στο Kostheim. Ωστόσο, είναι δύσκολο να διαχωριστεί αυτό από την επικυριαρχία στο Kostheim, την οποία έλαβαν ως φέουδο ήδη από τον 12ο αιώνα και την οποία ασκούσαν εξουσιοδοτημένοι υποδιοικητές. Η κεντρική εκκλησιαστική αρχή ήταν η αρχιδιακονία του προϊσταμένου του Αγίου Πέτρου στο Μάιντς, η πρυτανεία του Κάστελ.

Η αιματηρή δικαιοδοσία στο Kostheim ασκούνταν από το περιφερειακό δικαστήριο του Mechtildshausen, το οποίο ανήκε στην περιφέρεια του Kostheim- ο δήμαρχος και οι δημοτικοί σύμβουλοι ήταν υπεύθυνοι για την αστική δικαιοδοσία και τη διοίκηση του χωριού. Όπως έχει καταγραφεί από το 1330 περίπου, το δικαστήριο συνεδρίαζε στην αυλή των αρχόντων του Αγίου Στεφάνου ή μπροστά από αυτήν, στην αυλή του μοναστηριού Altmünster ή στον τοίχο του προαύλιου χώρου της εκκλησίας ή μπροστά από το νεκροταφείο. Ένας δήμαρχος, ο Heinrich, αναφέρεται ονομαστικά για πρώτη φορά το 1281. Ο αριθμός των δημοτικών συμβούλων κυμαινόταν μεταξύ τριών και 13, ενώ σώζεται μια δικαστική σφραγίδα από το 1475. Για ένα διάστημα, το δικαστήριο του Kostheim λειτουργούσε ως ανώτατο δικαστήριο για το Kelkheim, το Münster, το Heidesheim, το Budenheim και το Hattersheim (1517).

Η περιφέρεια του Kostheim εκτεινόταν μέχρι το Ginsheim στην αριστερή όχθη του Μάιν και μέχρι το Hochheim, το Delkenheim, το Erbenheim και το Kastel στη δεξιά όχθη. Μέχρι το 1528, το Kostheim ήταν ένα από τα μέρη με διαιρεμένη τοπική και δικαστική εξουσία: ο Άγιος Στέφανος στο Mainz είχε την τοπική εξουσία, ενώ οι άρχοντες του Eppstein, ως δικαστικοί επιμελητές, είχαν τη δικαστική εξουσία. Όταν πούλησαν το Kostheim στους Landgraves της Έσσης το 1492, μεταξύ άλλων, αυτοί διατήρησαν την επικεφαλής του, μέχρι που το πούλησαν στον Αρχιεπίσκοπο του Mainz τον Αύγουστο του 1528. Το ίδιο έτος, τα καθήκοντα του επικεφαλής και του υποδιευθυντή, του νοικοκύρη, του τοπογράφου κ.λπ. ρυθμίστηκαν σε ένα Weistum. Περιγράφονται επίσης λεπτομερώς τα καθήκοντα του εφημέριου του Αγίου Κίλιαν και του κωδωνοκρουστή του, ο οποίος ήταν ταυτόχρονα οργανοπαίκτης και σχολάρχης. Το σχολείο αναφέρεται για πρώτη φορά γύρω στο 1500. Το Kostheim παρέμεινε καθολικό υπό την κυριαρχία του Mainz, παρόλο που η Μεταρρύθμιση θα έβρισκε τους υποστηρικτές της στο χωριό. Το Kostheim κάηκε το 1552.

Το Kostheim βίωσε επίσης δύσκολες στιγμές κατά τη διάρκεια του τριακονταετούς πολέμου. Το χωριό κατελήφθη από τους Σουηδούς, οι οποίοι ίδρυσαν το Γκούσταβσμπουργκ στην αριστερή όχθη του Μάιν στην περιοχή που ανήκει στο Κόστχαϊμ ως ένα βαριά οχυρωμένο προπύργιο. Τα χωράφια στην αριστερή όχθη του Μάιν και στο Μααράουε χάθηκαν οριστικά για το Κόστχαϊμ, οι κάτοικοι αναγκάστηκαν να κάνουν καταναγκαστική εργασία και υπέφεραν υπό το βάρος της αποίκησης. Το Kostheim συνέχισε να υποφέρει από τις συνέπειες του πολέμου για μεγάλο χρονικό διάστημα- το 1673 το χωριό είχε 113 ιδιοκτησίες, ορισμένες από τις οποίες ήταν "έρημες και άδειες". Συνολικά καταμετρήθηκαν 162 ιδιοκτήτες.

Το Kostheim περιβαλλόταν ήδη από τον Μεσαίωνα από ένα τείχος της πόλης, με μια άνω πύλη στην Bruchstraße και μια κάτω πύλη στον Main. Η ρυμοτομία των οδών Mathildenstraße, Margarethenstraße και Herrenstraße (όπου ζούσαν οι άρχοντες του Αγίου Στεφάνου) θυμίζει ακόμη τα μεσαιωνικά κτίρια. Οι ετησίως εκλεγμένοι Letzmeisters ήταν υπεύθυνοι για την ασφάλεια των πυλών και των τειχών.

Τον 15ο αιώνα, το Kostheim ήταν ένα πλούσιο χωριό, όπως φαίνεται από ένα Salbuch στο οποίο καταγράφονται οι φεουδαρχικές εισφορές. Ένας αχυρώνας στη γωνία των οδών Herrenstrasse και Burgstrasse αποτελεί απομεινάρι του αγροκτήματος της δεκάτης. Η γεωργία και η αμπελουργία άκμασαν τον 18ο αιώνα. Το 1758, το σχολείο ξεχώρισε για ιδιαίτερο έπαινο στις σχολικές στατιστικές. Επικεφαλής της διοίκησης τον 18ο αιώνα ήταν ο επικεφαλής και ο υποδιοικητής.

Αυτές οι ειρηνικές και ευημερούσες εποχές τελείωσαν με τους Ναπολεόντειους πολέμους. Όταν η επαναστατική Γαλλία κατέλαβε το Μάιντς το 1792 και οι Γάλλοι βρέθηκαν αντιμέτωποι στο Κάστελ και οι Γερμανοί στο Χόχχαϊμ, το Κόστχαϊμ έγινε πεδίο μάχης. Αφού δέχτηκε αρκετές φορές πυρά, έγινε ένα πεδίο ερειπίων και η ενοριακή εκκλησία καταστράφηκε επίσης. Το 1803 το Kostheim, όπως και το Kastel, έγινε μέρος της περιφέρειας Nassau-Usingen και το 1806 επανήλθε στο Mainz και έγινε γαλλικό. Το όριο μεταξύ Kostheim και Hochheim έγινε το εθνικό σύνορο. Μετά το Συνέδριο της Βιέννης, το Kostheim και το Kastel έγιναν μέρος του Μεγάλου Δουκάτου της Έσσης (επαρχία Rheinhessen, καντόνι του Mainz). Το 1835 το Kostheim έγινε πόλη και το 1852 περιφέρεια του Mainz. Το 1806, η πόλη είχε 1.024 κατοίκους.

Το 1808, κατόπιν αιτήματος του ιερέα του Κόστχαϊμ Ρόισλερ, ο Ναπολέων χορήγησε στο Κόστχαϊμ 25ετή φοροαπαλλαγή - χάρη που ώθησε τον ιερέα Χένριχ να διαβάσει ένα ρέκβιεμ για τον αποθανόντα Γάλλο αυτοκράτορα το 1821, κατά παράβαση της κυριαρχικής και εκκλησιαστικής απαγόρευσης. Το 1809 χτίστηκε το λεγόμενο Neudörfche μετά από μια μεγάλη πυρκαγιά. Το χωριό ανοικοδομήθηκε- το 1830, το "χωριό" του Kostheim είχε και πάλι 202 σπίτια με 1.272 κατοίκους και το 1836 εγκαινιάστηκε η νέα εκκλησία Kilianskirche.

Η αρχική οικονομική δομή του Kostheim χαρακτηριζόταν από τη γεωργία, την καλλιέργεια φρούτων και την αμπελουργία, αλλά ένας καπετάνιος του Kostheim αναφέρεται ήδη από το 1281, και το 1662 ο ψαράς Lorenz Rhein ανήκε στη συντεχνία των ψαράδων του Mainz. Ένας μύλος υπήρχε το αργότερο από το 1293. Λόγω της ευνοϊκής θέσης του στη συμβολή του Μάιν και του Ρήνου και των συνδέσεων με γέφυρες και πορθμεία προς τη νότια όχθη του Μάιν που υπήρχαν από τις αρχές της ιστορίας, το Κόστχαϊμ αποτελούσε ανέκαθεν σημείο μεταφόρτωσης εμπορευμάτων κάθε είδους. Από τον 16ο αιώνα και μετά, η σχεδίαση εξελίχθηκε σε μια από τις κύριες ασχολίες των κατοίκων του Kostheim. Το 1894, μια κρατική συνθήκη όριζε τη ρύθμιση του Κάτω Μάιν και την επέκταση του λιμανιού σχεδών του Kostheim. Αρχικά υπήρχαν πέντε πριονιστήρια στο Kostheim, εκ των οποίων τα τρία είχαν δικαιώματα σχεδίασης. Η βιομηχανία επεξεργασίας ξυλείας του Kostheim απασχολούσε περίπου 200 άτομα μέχρι και μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Σήμερα υπάρχει μόνο η εταιρεία Peter Eider.

Τη δεκαετία του 1860, η MAN εγκαταστάθηκε στο Gustavsburg και εξελίχθηκε σε μια από τις κορυφαίες εταιρείες κατασκευής γεφυρών στη Γερμανία. Το εργοστάσιο κυτταρίνης, το οποίο άνοιξε την 1η Ιουνίου 1885, έγινε ο σημαντικότερος εργοδότης. Το εργοστάσιο σπίρτων Kostheim (ευρέως γνωστό ως "Streichhölzer") κατασκευάστηκε το 1887 και απασχολούσε περίπου 100 άτομα, κυρίως γυναίκες. Η παραγωγή σταμάτησε στα τέλη του 1930. Το 1926, η Lindes Eismaschinen AG ίδρυσε υποκατάστημα στο Kostheim με 250 υπαλλήλους. Το 1967, η AEG απέκτησε το 75% των μετοχών του εργοστασίου Kostheim Linde. Μια μεγάλη πυρκαγιά το 1971 κατέστρεψε την αποθήκη και τις εγκαταστάσεις παραγωγής. Μετά την ανοικοδόμηση το 1989, η παραγωγή συνεχίστηκε με την ονομασία Duofrost. Το 2005, οι εγκαταστάσεις πωλήθηκαν στην Carrier GmbH και μεταφέρθηκαν στην Τσεχική Δημοκρατία.

Ο αναγκαίος εκσυγχρονισμός της υποδομής ξεκίνησε με την έναρξη λειτουργίας του σιδηροδρόμου Taunusbahn στη γραμμή Wiesbaden-Frankfurt το 1840, με το Kostheim να χάνει την έκταση που απαιτούνταν για την κατασκευή του σιδηροδρόμου χωρίς να διαθέτει δικό του σιδηροδρομικό σταθμό. Το 1887/89 κατασκευάστηκε μια σταθερή γέφυρα πάνω από τον Μάιν. Το 1907, το Kostheim συνδέθηκε με το δίκτυο τραμ του Mainz.

Εν μέρει ως αποτέλεσμα της οικονομικής άνθησης, ο πληθυσμός αυξήθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα από 2.971 το 1875 σε 4.832 το 1895. Το Kostheim επεκτάθηκε δυτικά μέσω της Winterstraße γύρω στο 1900 και μέχρι το Am Mainzer Weg το 1916. Πολλά ονόματα δρόμων θυμίζουν αυτή την εποχή: Wilhelmstraße, Viktoriastraße, Louisenstraße, Ludwigstraße. Η κοινότητα έλαβε σχολείο θηλέων το 1875 και το σχολείο αγοριών επεκτάθηκε το 1897. Ιδρύθηκαν πολυάριθμες λέσχες. Στη δεκαετία του 1870 ανεγέρθηκαν νέα κτίρια στην άλλη πλευρά της Winterstrasse και της Berberichstrasse. Το Kostheim είχε από τότε μια προτεσταντική κοινότητα, η οποία απέκτησε τη δική της εκκλησία το 1906. Οι Εβραίοι κάτοικοι, οι οποίοι έχουν καταγραφεί στο Kostheim από το 1820 περίπου, δεν σχημάτισαν δική τους κοινότητα αλλά προσανατολίστηκαν προς το Kastel. Την 1η Ιανουαρίου 1913, το Kostheim έγινε μέρος της πόλης Mainz. Ωστόσο, η περιοχή του Γκούσταβσμπουργκ αποσπάστηκε το 1927. Μετά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο, ο οποίος έφερε στο Κόστχαϊμ τη στάθμευση στρατευμάτων κατοχής, δημιουργήθηκε η γειτονιά "Siedlung Kostheim" ως κηπούπολη με μικρά σπίτια σε σειρά για 250 οικογένειες. Το Kostheim εξελίχθηκε σε ένα χωριό χωρίς διακριτό κέντρο και χωρίς σαφή διαχωρισμό μεταξύ εργοστασίων και κατοικημένων περιοχών.

Βιομηχανικές εταιρείες όπως η MAN, η Cellulose και η Linde είχαν ήδη προσανατολιστεί στις στρατιωτικές απαιτήσεις του πολέμου πριν από το 1936. Η ΜΑΝ κατασκεύαζε εξαρτήματα γεφυρών και κύτη πλοίων, η Cellulose βασικά υλικά για την παραγωγή πυρομαχικών, στολών, αεροπορικών καυσίμων και ιατρικού υλικού. Ο Δεύτερος Παγκόσμιος Πόλεμος άφησε σημαντικές ζημιές στα κτίρια του κτήματος και του Alt Kostheim. Ο δρόμος κατά μήκος της Hochheimer Strasse καταστράφηκε σχεδόν ολοσχερώς. Οι καθολικές εκκλησίες και το σημερινό ενοριακό κέντρο στο κτήμα επλήγησαν από βόμβες. 113 άνθρωποι σκοτώθηκαν στις αεροπορικές επιδρομές. Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, χτίστηκαν νέες οικιστικές περιοχές όπως το "Sampel" και δημιουργήθηκαν νέες βιομηχανίες.

Στις 25 Ιουλίου 1945, το Κόστχαϊμ ενσωματώθηκε στο Βισμπάντεν. Το 2003, υπήρχαν ακόμη επτά μικρά αγροκτήματα με έκταση μικρότερη των δύο εκταρίων. Επιπλέον, υπήρχαν 13 εκμεταλλεύσεις πλήρους απασχόλησης (κυρίως αμπελουργικές, 66 εκτάρια), οι οποίες καλλιεργούσαν συνολικά 191 εκτάρια γης. Σήμερα (από την 1η Ιανουαρίου 2016), στο Kostheim ζουν 14.076 άτομα σε 6.752 νοικοκυριά.

Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό είναι το ετήσιο προσκύνημα της ενορίας του Αγίου Κίλιαν στο Fischbach του Taunus. Σύμφωνα με δηλώσεις που δεν τεκμηριώνονται, το προσκύνημα λέγεται ότι οδήγησε στη θαυματουργή εικόνα στο παρεκκλήσι του Γκίμπαχ ήδη από το 1444. Η αιτία ήταν πιθανότατα ένας μεγάλος λιμός. Άλλες πηγές μιλούν για την εποχή γύρω στο 1666, ένα μεγάλο έτος πανούκλας κατά το οποίο το Kostheim γλίτωσε από την επιδημία. Το 1828, το προσκύνημα μεταφέρθηκε στην ενοριακή εκκλησία του Fischbach κατόπιν επιμονής της κυβέρνησης του Δουκάτου του Νασσάου. Οι καθολικοί της ενορίας εξακολουθούν να πραγματοποιούν εκεί ετήσιο προσκύνημα μετάνοιας.

Το 1751 βρέθηκαν δύο σταυρωτά μαχαίρια αμπέλου χαραγμένα σε μια οριοθετική πέτρα του 1603. Με τη μορφή ασημένιων τσιμπίδων σε κόκκινο φόντο, η εικόνα στην οριακή πέτρα επιλέχθηκε ως οικόσημο του Kostheim.