1192 als „Connesdorp“ im Zusammenhang mit einer Schenkung des Aachener Liebfrauenstiftes und des St. Adalbert-Stiftes ebenda erstmals erwähnt. Mitte des 19. Jahrhunderts zählte der Ort 42 Häuser mit 233 Einwohnern. 1301 ist erstmals die Kapelle St. Wendelinus bezeugt, damals noch St. Sebastian geweiht. Von 1560 an gehörte Koisdorf zum jülischen Amt Sinzig-Remagen. 1834 wurde die Braunkohlengrube „Gerechtigkeit“ südlich von Koisdorf auf rund 200 Hektar konzessioniert. Die dort gewonnene Braunkohle wurde zu Klütten für den Hausbrand geformt und zum Verkauf angeboten.
Im Laufe der Jahrhunderte änderte sich der Ortsname mehrmals. Bis 1750 lautete er unter anderem „Connesdorp“, ab 1750 „Costroff“, um 1830 „Coisdorff“ und ab dem 6. Dezember 1935 nannte sich der Ort „Koisdorf“. Nach dem Ersten Weltkrieg wurden zeitweise amerikanische Besatzungstruppen in Koisdorf untergebracht. Die Eingemeindung nach Sinzig erfolgte am 7. Juni 1969.