L'ère ferroviaire a commencé pour Wiesbaden en 1839/40 avec la ligne privée du Taunusbahn. Il reliait Francfort-sur-le-Main à Wiesbaden via Höchst et Kastel, avec un embranchement de la station "Curve" (l'actuelle gare de Wiesbaden Ost) à Biebrich. A l'époque, la ligne touchait la ville libre de Francfort, le duché de Nassau ainsi que le grand-duché de Hesse-Darmstadt à Kastel. Alors que Nassau souhaitait relier sa capitale à la métropole commerciale et financière sur le Main, Francfort avait pour priorité une connexion vers le port de Biebrich afin d'obtenir une liaison vers le Rhin indépendante de Mayence. C'est précisément ce que Hesse-Darmstadt cherchait à éviter par égard pour Mayence. Dans le cadre d'un compromis, elle autorisa certes le tracé de la ligne du Taunusbahn via Kastel, mais Biebrich ne fut reliée que par un tramway hippomobile peu performant. Les attentes de Francfort avaient ainsi été contrecarrées avec succès, sans pour autant pouvoir dissiper les doutes de Mayence quant au chemin de fer sur la rive droite du Rhin et à ses répercussions négatives sur la fonction portuaire de Mayence.

En 1871/72, la très rentable Taunusbahn fut rachetée par la Hessische Ludwigsbahn et revendue au royaume de Prusse. Cela entraîna certes le passage de la traction hippomobile à la vapeur pour le chemin de fer secondaire de Biebrich, mais ne le revalorisa pas durablement. En 1907, elle fut fermée et remplacée par une ligne dédiée uniquement au transport de marchandises vers la "nouvelle" gare du Rhin, qui n'existe plus aujourd'hui. La ligne de droite du Rhin, d'abord privée, reliant Rüdesheim à Wiesbaden via Eltville, apporta à la ville sa deuxième liaison ferroviaire en 1856/57. En 1859-63, le duché construisit la ligne de la vallée de la Lahn entre Wetzlar et Oberlahnstein ainsi que la ligne rhénane droite entre Oberlahnstein et Rüdesheim. Après la construction en 1862, près de Biebrich, d'un court tronçon de liaison entre la station "Curve" du Taunusbahn et la ligne droite du Rhin, le réseau de lignes des chemins de fer de l'Etat de Nassau avait atteint son extension définitive. Dès 1864, la liaison entre Coblence et Oberlahnstein permit de relier la ligne de la rive droite du Rhin et le chemin de fer de la vallée de la Lahn en direction de Bonn et de Cologne. La liaison continue sur la rive droite du Rhin entre Cologne et Wiesbaden n'a vu le jour qu'à l'époque de la fondation de l'Empire allemand en 1871, avec l'achèvement de la ligne Deutz-Niederlahnstein.

La ligne de Wiesbaden à Niedernhausen, ouverte le 1879, assurait la connexion avec la Main-Lahn-Bahn de Limburg à Höchst via Idstein et créait la première liaison directe entre Limburg et Wiesbaden. Tant la Main-Lahn-Bahn que la ligne secondaire Niedernhausen-Wiesbaden ont été construites et exploitées par la Hessische Ludwigsbahn. Après la reprise des chemins de fer de l'Etat de Nassau en 1866 et la nationalisation de la Hessische Ludwigsbahn en 1896/97, la Prusse était le seul exploitant de chemins de fer à Wiesbaden. En 1889, le chemin de fer de Langenschwalbach avait encore été ouvert.

La mise en service de la ligne de contournement de Mayence de Bischofsheim à Mombach en 1904 avec le pont de l'Empereur a enfin permis à Wiesbaden de disposer d'une liaison ferroviaire avec Mayence. Une restructuration fonctionnelle des installations ferroviaires dans la partie ouest de la région Rhin-Main, qui existe encore aujourd'hui, y était indissociable. La gare centrale de Wiesbaden (1906), de conception généreuse, soulagea la gare centrale de Mayence, dont la capacité d'accueil était limitée. En 1960/61, l'exploitation électrique en direction d'Oberlahnstein, Mayence et Francfort a été lancée à partir de Wiesbaden.

En 2002, la ligne rapide Cologne-Francfort a été ouverte avec une branche latérale vers Wiesbaden. Les espoirs de Wiesbaden de pouvoir participer au transport ferroviaire de passagers à longue distance de haut niveau ne se sont pas concrétisés. Ainsi, le rôle du chemin de fer pour Wiesbaden est ambivalent à l'heure actuelle : certes, Wiesbaden est en grande partie coupée du trafic voyageurs à longue distance, mais d'un autre côté, le niveau du trafic voyageurs local et régional est très élevé. En ce qui concerne le transport ferroviaire de marchandises, le territoire de la ville de Wiesbaden ne dessert pour l'essentiel que la grande industrie rhénane de Biebrich et Amöneburg. La grande pertinence de la ligne de droite du Rhin pour le trafic de transit national et international de marchandises n'a aucune utilité pratique pour Wiesbaden.