Erstmals erwähnt wird Wihinheim am 12. Februar 772, als ein gewisser Hrandolf dem Kloster Fulda einige seiner Güter in Weinheim zum Geschenk machte. Wie andere Orte, deren Name auf „-heim“ endet, ist Weinheim älter. Der Ort dürfte in fränkischer Zeit, also irgendwann zwischen dem 6. und 8. Jahrhundert, gegründet worden sein. In einer weiteren Urkunde Hrandolfs zugunsten des Klosters Hersfeld wird erwähnt, dass u. a. auch der König (Reichsgut) und das Kloster St. Maximin bei Trier Grundbesitzer in der Gemarkung waren. St. Maximin wird 150 Jahre später als Grund- und Kirchherr der Weinheimer Kirche genannt.
Im 12. Jahrhundert erbauten die Herren von Winnenberg eine Burg im Ort. Der berühmte Marquard von Winnenberg war im 13. Jahrhundert mehr als dreißig Jahre lang Schultheiß im nahen Oppenheim. Das Wappen der Herren von Winnenberg, ein roter Schild mit zwei weißen Doppelstreifen, ist im Rosenfenster von Oppenheim zu sehen. Die Burg der Winneberg wurde im 15. Jahrhundert zerstört und blieb eine Ruine, letzte bauliche Reste der Anlage wurden im Verlauf des 19. Jahrhunderts restlos abgetragen.
Weinheim war im frühen Mittelalter besitzrechtlich zwischen den Pfalzgrafen und den Grafen von Leiningen geteilt. Im 12. Jahrhundert war das Haus Bolanden-Falkenstein Lehnsherr und im 13. Jahrhundert auch Gerichtsherr über Weinheim. 1269 wurden die Grafen von Sponheim durch Heirat deren Nachfolger. Nach mehrfachem Wechsel im 14. und 15. Jahrhundert zwischen der Herrschaft der Sponheimer und der Pfalzgrafen wurde schließlich nach kriegerischen Auseinandersetzungen im Jahre 1489 Weinheim kurpfälzisch und blieb es über die Jahrhunderte bis in die Zeit der Französischen Revolution.
Im Jahr 1273 übergab Ritter Werner von Weinheim mit Zustimmungen der Pfalzgrafen und der Sponheimer seine Besitzungen und das Niedergericht zu Weinheim an das Deutsch-Ordenshaus zu Sachsenhausen. 1331 übergaben die Pfalzgrafen dem Orden sogar die Gerichtsherrschaft in Weinheim. Als die Kurpfalz 1489 die Ortsherrschaft ganz übernahm, drängten sie den Einfluss des Ordens weitgehend zurück. Die Deutschherren mussten ihre Gerichtsrechte mit Kurpfalz teilen, bis sie sie im 16. Jahrhundert wieder ganz verloren. Bis zum Einmarsch französischer Revolutionstruppen im Jahr 1791 war der Deutschordenshof eines der größten Hofgüter im Ort.
1816 fiel Rheinhessen und damit auch Weinheim zum Großherzogtum Hessen.