Unklar ist, ob Zimmern bereits im 9. Jahrhundert entstand oder ob es als spätere Rodung der Abtei Neustadt anzusehen ist. Als entscheidend erwies sich für Zimmern das Entstehen von Burg und Siedlung Rothenfels um die Mitte des 12. Jahrhunderts. Schon vor 1342 wurde Rothenfels zur Stadt erhoben. Die Besitzer der Burg, 1250 bis 1333 die Grafen von Rieneck, ab 1377 und wieder 1474 bis 1803 das Hochstift Würzburg, bestimmten die Geschichte Zimmerns, das Teil der Stadt Rothenfels war. Ursprünglich wurde Zimmern von der Urpfarrei Urspringen seelsorgerisch versorgt, bis es ab 1687 offiziell in die Pfarrei Rothenfels eingegliedert wurde. Mit der Nachbarortschaft Roden hatte Zimmern bis 1735 eine gemeinsame Gemarkung; diese wurde damals geteilt, wobei Zimmern ein Drittel der Gemarkung zufiel. Die Zugehörigkeit zu Stadt und Pfarrei, zu denselben Zünften und Organisationen schuf eine enge Verbindung zwischen Zimmern und Rothenfels.

Die Verbindung mit der städtischen Wirtschaft von Rothenfels und die für größere landwirtschaftliche Betriebe nicht geeignete eingeengte Lage zwischen Berg und Main förderten eine gewerbliche Entwicklung. Aufeinander bezogen sind Büttnergewerbe und Weinbau, deren Ende mit dem 19. Jahrhundert zusammenfällt; eine große Bedeutung bis in das 20.Jahrhundert hinein hatten die Steinbrüche in Zimmern. Mit dem Niedergang der Sandsteinindustrie orientierte sich Zimmern zunehmend am Fremdenverkehr; begünstigt davon, dass eine Fähre die Verbindung zwischen Zimmern und Rothenfels aufrechterhielt. Als 1963 die Fähre eingestellt wurde, bedeutete dies die endgültige Abtrennung von Rothenfels. Zunehmend orientierte sich Zimmern nach Marktheidenfeld hin.

Die Bevölkerung hatte im Jahr 1824 331 Bürger betragen, bis 1974 war sie nur auf 374 Einwohner angewachsen. Die Ausweisung von Neubaugebieten hat auch hier die Zahl in den letzten Jahren beträchtlich ansteigen lassen.