Gensingen wird erstmals im Jahr 768 in einer Schenkungsurkunde für das Kloster Lorsch genannt. Es hieß damals Gantsing und lag im unteren Nahegau. Spätere Namen sind Genziga (870), Gense (1112), Gentzingen (1127) und von 1138 an Genzingen oder Gensingen.

Gensingen gehörte schon früh zur Grafschaft Sponheim und kam bei der Teilung der Grafschaft nach dem Tod Gottfrieds II. im Jahr 1232, zur Vorderen Grafschaft Sponheim. Es blieb auch dort, als diese Grafschaft 1437 nach dem Aussterben der Sponheimer Familie in den Gemeinschaftsbesitz von Kurpfalz, Baden und Pfalz-Simmern gelangte. Im Jahr 1410 war Gensingen bei jenen acht Dörfern, welche vor dem Rat der Stadt Bingen anerkannten, dass sie einen Turm bei der Burg Bingen baulich unterhalten und in Notzeiten mit vier Mann bewachen sollten. Im Gegenzug konnten die Gensinger Zollfreiheit in der Stadt genießen. Als das Geschlecht Pfalz-Simmern 1673 ausstarb, waren Kurpfalz und die Markgrafschaft Baden Alleinbesitzer.
Doch des Öfteren gab es Streit zwischen den beiden Eignern. Um neuem Ärger vorzubeugen, wurde im Jahr 1707 die Gemeinschaft über die Vordere Grafschaft aufgegeben und die alte Grafschaft geteilt. Dabei kam Gensingen mit noch anderen rheinhessischen Orten an die Kurpfalz. Es wurde dem Oberamt Kreuznach zugeteilt und blieb bei demselben bis zu den territorialen Umwälzungen am Ende des 18. Jahrhunderts.

In französischer Zeit wurde Gensingen dem Kanton Bingen im Departement Donnersberg zugeordnet und wurde dann 1816 dem Großherzogtum Hessen-Darmstadt einverleibt.[Anm. 1] Zu Beginn des 19. Jahrhundert kam es zu einem beträchtlichen Einwohnerzuwachs. 1830 hatte der Ort 888 Einwohner, 151 Wohngebäude, 3 Schulen, ein Rathaus und 3 Mahlmühlen an der Nahe bzw. dem Wiesbach. Der Weinbau war bereits zu jener Zeit ein wichtiger Wirtschaftszweig in Gensingen. Der Bau der beiden Bahnstrecken Bingen-Alzey (1869/70) und Gau-Algesheim-Bad Münster (1901/02) waren verkehrsgeographisch und wirtschaftlich enorm hilfreich. In den 1870er Jahren entwickelte sich die Rumpfmühle zum Großbetrieb, 1902 siedelte sich am Bahnhof die Drahtwaren- und spätere Polstermöbelfabrik Bretz an. 1900 hatte Gensingen 1.083 Einwohner und 225 Wohnhäuser. 1925 wurde die Nahebrücke nach Langenlonsheim fertiggestellt. Nach dem 2. Weltkrieg erhöhte sich die Einwohnerzahl nochmals durch den Zuzug von Vertriebenen. 1950 hatte der Ort 1.360 Einwohner. Seit 1946 gehört die Ortsgemeinde zum Bundesland Rheinland-Pfalz und seit 1969 zum Landkreis Mainz-Bingen. In der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts entstanden mehrere Neubaugebiete. 1971 wurde die katholische Kirche im Osten der Römerstraße neu gebaut. Die Schaffung des Pierre-de-Basses-Platzes – benannt nach der französischen Partnergemeinde in Burgund – war ein weiteres, großes Bauvorhaben im Ortskern. Hinzu kam auch ein Gewerbegebiet an der B 41, welches bis vor Grolsheim reicht. 2005 belief sich die Einwohnerzahl auf 3.386 Personen.[Anm. 2]