Immendorf dürfte, wie viele andere Orte mit dem Namenszusatz „–dorf“, in fränkischer Zeit im 6. Jahrhundert gegründet worden sein. Immendorf gehörte zum Engersgau. Karl der Große vermachte im Jahre 790 der Abtei Prüm in der Eifel einige ungenannte Güter, unter denen vielleicht auch Immendorf gewesen ist. Im Zusammenhang mit einem Landtausch der Abtei Prüm Ende des 9. Jahrhunderts wird erstmals der Name Immendorf ( Ibingdorf, später auch Eymentorff, Imendorf) erwähnt. König Ludwig III. (876-882) bestätigte im Jahre 880 diesen Tausch. Immendorf wird in mittelalterlichen Urkunden verschiedentlich genannt. Aus den Jahren 1211/14 ist bezeugt, dass Immendorf Hafer und Hühner an den Koblenzer Königshof (König Heinrich II. hatte ihn 1018 dem Trierer Erzbischof Poppo geschenkt) liefern musste und auch zu anderen Diensten verpflichtet war. Die Trierer Erzbischöfe waren als Landesherren auch direkt in der Immendorfer Gemarkung begütert, Herr im Ort war aber eher der Abt des Klosters Herford. Als 1692 das Kloster seine Immendorfer Besitzungen dem Trierer Kurfürsten verkauft, wurde Trier Ortsherr.
Nach der Entmachtung des Trierer Kurfürsten und aufgrund des sog. Reichsdeputationshauptschlusses erhielt Fürst Friedrich Wilhelm von Nassau-Weilburg am 25.2.1803 den auf dem rechten Rheinufer gelegenen Teil der ehemals kurtrierischen Besitzungen. Seit 1809 wurde das sog. „Unterherzogtum Nassau“ und damit auch Immendorf von Ehrenbreitstein aus verwaltet. Im Vertrag vom 31. Mai 1815 trat Nassau vom Amt Ehrenbreitstein die Gemeinden Immendorf, Neudorf, Arenberg, Ehrenbreitstein mit den Mühlen, Arzheim, Pfaffendorf und Horchheim an Preußen ab (die anderen Orte des Amtes Ehrenbreitstein, darunter Arzbach, Kadenbach, Neuhäusel, Eitelborn und Simmern wurden dem Amt Montabaur angegliedert).
Seit dem 7.6.1969 bildete Immendorf zusammen mit dem Nachbarort Arenberg die Gemeinde Arenberg-Immendorf. Am 7. November 1970 wurde der Verband aufgelöst und Immendorf wurde Stadtteil von Koblenz und trägt seitdem den Namen Koblenz-Immendorf.

Die Geschichte der Ortschaft Immendorf war eng mit der Nachbargemeinde Arenberg verknüpft. Beide Orte hatten früher ein gemeinsames Schöffengericht. Es tagte abwechselnd in beiden Orten. Auch kirchliche gehörte Immendorf zu Arenberg. Die Immendorfer gingen zum Kirchgang in die dortige St. Nikolauskirche. In früherer Zeit war Immendorf von einem Wall umgeben, der heute aber weitgehend abgetragen ist.