Der zweitälteste Stadtteil wurde Mitte des 19. Jahrhunderts mehr und mehr von der neuen Boom-Gemeinde Ludwigshafen ‚geschluckt’, musste Gebiete abtreten.

Seinen heutigen Ortsnamen verdankt Mundenheim vermutlich einem fränkischen Clan-Chef namens Mundo, der hier um 500 n. Chr. samt Gefolge in „Mundinheim“ sesshaft wurde. Vor den Franken siedelten hier bereits Alemannen und zuvor Römer. Im Jahr 770 findet auch Mundenheim seine erste urkundliche Erwähnung im Lorscher Kodex. 

Wie bei anderen Stadtteilen auch, wechselte über die Jahrhunderte die Zugehörigkeit Mundenheims: Nach der Zerstörung durch deren Revolutionskämpfer war das Dorf mit seinen rund 500 Einwohnern ab 1798 unter französischer Regentschaft, die kurpfälzische Herrschaft beendet. Nach dem Befreiungskrieg 1814 und dem Wiener Kongress gehörte Mundenheim zur bayerischen Rheinpfalz – und das bis 1945. 

Seit 1870 klettert die Bevölkerungszahl stark nach oben, so dass „Munnerem“ aufgrund seiner großen Pendler-Quote 1886 einen Bahnhof und vier Jahre später eine Anbindung an die Lokalbahn erhielt. Im Jahr 1891 gründete der Ex-Aniliner Dr. Fritz Raschig das gleichnamige Chemie-Werk – die Raschig GmbH mit heute rund 320 Mitarbeiter. Zwei Jahre später siedelte sich hier Giulini (1893) an. 

Da sowohl Luitpold- als auch Kaiserwörthhafen (1890 und 1899) sowie der Rangierbahnhof (1895) auf Mundenheimer Gemarkung entstanden, verschmolz die Gemeinde immer mehr mit dem neuen, boomenden Nachbarn. Schließlich wird Mundenheim der nach Friesenheim (1891) zweitälteste Stadtteil, am 1. Dezember 1899 nach Ludwigshafen eingemeindet. 

Die beiden Jahrzehnte nach dem Zweiten Weltkrieg, in dem rund 44 Prozent Mundenheims zerstört wurden, sind geprägt von städtischen Baumaßnahmen: Feuerwache, Umgehungsstraße, Schulzentrum und Fuhrpark.

Heutzutage hat Mundenheim rund 12.800 Einwohner.