Die Herkunft des Ortsnamens "Budenheim" dürfte auf die durch Rodung nutzbar gemachten Kulturflächen, die "Biunden", zurückgehen.
Der römische Einfluss, ausgehend von der obergermanischen Hauptstadt Moguntiacum, war auch im Umfeld von Budenheim festzustellen. Forschungen ergaben, dass es nachweislich in der Budenheimer Gemarkung vier römische Siedlungen gab[Anm. 1]. Im 3. Jahrhundert verdrängten eindringende Germanenstämme die Römer. Zu ihnen zählten auch die Franken, die vom Norden her kamen. Urkundlich wird Budenheim in dem "Codex Laures Hamensis", einer Gesetz- und Schriftensammlung des Klosters Lorsch/Bergstraße aus der Zeit Karls des Großen (742 bis 814), erwähnt. Die Registrierung geht auf eine Schenkung an das Benediktinerkloster zurück, das auch von anderen rheinhessischen Gemeinden in dieser Zeit Landschenkungen erhalten hat.

Im Jahr 1200 erscheint Budenheim in einer Urkunde unter den Orten, die sich an der Unterhaltung der Stadtbefestigung Mainz beteiligen mussten. Das Dorf scheint schon früh an das Kloster Altmünster in Mainz gekommen zu sein. Die Vogtei im Ort hatten als Lehen zunächst die Rheingrafen (1200 bezeugt). 1272 überließ Rheingraf Sigfrid diese Vogtei dem Kloster Eberbach, doch diese fiel 1292 zum Teil an das Kloster Altmünster zurück. Am 7. Oktober 1321 gab die Äbtissin das Dorf Budenheim dem Ritter Wolfgang von Lewenstein auf dessen Lebenszeit zu Lehen. Nahezu 900 Jahre entschieden die Äbtissinnen des Altmünsterklosters in Mainz direkt oder indirekt über das Dorf Budenheim und dessen Bewohner. Am 19. Juni 1563 traten die Nonnen Budenheim an das Mainzer Erzstift ab; somit wurde das Dorf von der Eltviller Kellerei im Rheingau mitverwaltet. Der Einfluss des Atmünsterklosters erlosch schließlich am 15. November 1781 mit der Übernahme des Klostervermögens durch den Universitätsfond in Mainz.

Während das Dorf um 1776 noch mehr Nutztiere als Einwohner zählte,[Anm. 2] stieg die Einwohnerzahl durch den Bau der Eisenbahnlinie Mainz-Bingen der Hessischen Ludwigsbahn im Jahr 1856 rapide auf 1040 (um 1872) an [Anm. 3]. Für Budenheim brach eine neue, industriell geprägte Zeit an. Neben dem neuen Schienenwerg wurde die Industrialisierung auch durch den Wasserweg auf dem Rhein begünstigt. Vor der infrastrukturellen Vernetzung waren in Budenheim vereinzelt Handwerksbetriebe angesiedelt. Wer nicht mit Ackerbau und Waldwirtschaft seinen Unterhalt verdiente, arbeitete im Steinbruch, einem bereits Anfang des 17. bestehenden Gewerbe in Budenheim [Anm. 4]. Neue Steinbruchunternehmen und Holzschneidereien wurden gegründet, um 1810 die Lackfabrik Kirchberger und um 1884 eine Ölfabrik sowie eine Zementfabrik eröffnet. Der Export konnte ernorm gesteigert werden. Insbesondere der Versand von Spagel und Obst nahm jährlich zu [Anm. 5].

Zu Beginn des 20. Jahrhunderst stieg die Einwohnerzahl des kleinen Dorfes 1800 Einwohner an. Firmengründungen wie die Flaschenfabrik Kupferberg im Jahr 1904 (die spätere und inzwischen geschlossene Glashütte Budenheim) und die "Chemische Fabrik Budenheim Utz und Hensel" im November 1908 (die heutige Chemische Fabrik Budenheim), trugen zur Veränderung Budenheims bei. Die Gründung der Blechfabrik Jakob Berg im Jahr 1926, auch bekannt als "BERICAP", stieg in den weltweiten Handel ein. Der Schritt zu einer fortschrittlichen Industriegemeinde war getan. Die Erschließung von neuen Wohngebieten ließ nicht lange auf sich warten. Budenheim weitete sich zuerst in südwestlicher Richtung aus. Sehr deutlich wird dies erneut am zunehmnden Bevölkerungszulauf auf 3070 Einwohner um 1930. Das erste Wohnhochhaus entstand 1962 in der Jahnstraße 15 und wurde in Anlehnung an den damaligen Bürgermeister Erwin Renth im Volksmund "Langer Erwin" genannt.

Die einstige landwirtschaftliche Zuordnung als Obst- und Blütengemeinde, wie Budenheim heute noch gerne genannt wird, kann der Ort nur bedingt für sich in Anspruch nehmen. Der Weinbau ist in Budenheim längst seit Anfang der 1960er Jahren passee. Zwar gab es auch hier respektable Rebflächen, diese hatten aber nicht die Größe wie in anderen rheinhessischen Gemeinden. Mit seinen Häusern formierte er sich um die Erhebung des "Rech", um von den wiederkehrenden Rheinhochwassern nicht in Mitleidenschaft gezogen zu werden - was nicht immer möglich war, wie die Chronik berichtet. Inzwischen wird im alten Ortsteil rund um den "Rech" seit 1978 das "Budenheimer Straßenfest" gefeiert, das aus Feierlichkeiten zum 1200-jährigen Bestehen Budenheims, mit Beteiligung der hiesigen Ortsvereine, ins Leben gerufen wurde.

Heute leben auf einer 153 Hektar großen bebauten Fläche 8812 Bürgerinnen und Bürger. Der angrenzende Lennebergwald ist ein beliebtes Naherholungsgebiet.