L'area sul Petersberg, dove oggi si trovano lo zoo di Mainz-Kastel e le strutture dell'acquario, è una cava abbandonata che fu sfruttata nel 1904 per la costruzione delle fondamenta del ponte imperiale di Mainz. Nel 1924, un postino la scoprì e fondò la struttura all'aperto insieme ad alcuni amici.

Il terreno, in parte paludoso e in parte in forte pendenza, divenne il centro del "Cyperus-Verein für Aquarien- und Terrarienkunde Mainz". La prima casa-acquario fu inaugurata nel 1933. Oggi, la struttura all'aperto comprende l'acquario e il terrario, gli stagni e un percorso circolare. Negli anni '60, la sezione inferiore è stata ampliata e trasformata in uno zoo. Nel 1968 è stata fondata l'"Associazione per la conservazione e la promozione dello zoo di Mainz-Kastel".

Oggi l'intera area è gestita congiuntamente dalle due associazioni. L'"Arbeitsgemeinschaft Biotop Petersberg" (Gruppo di lavoro sul biotopo di Petersberg), fondato nel 1997, serve a preservare il sito come area ricreativa locale per i sobborghi dell'AKK. Il patrimonio zootecnico dello zoo di Mainz-Kastel comprende capre, asini, pecore, furetti, conigli, anatre domestiche, gatti e tartarughe d'acqua.