Im Jahr 1826 hatte die Imperial Continental Gas Association (ICGA) die Gasbeleuchtung in Berlin etabliert. Zu den Abnehmer gehörten u. a. die südlichen Gemeinden von Berlin, die sich zur Abnahme von Gas dieses Anbieters verpflichteten. Mit dem Wachstum dieser Gemeinden wurde die Notwendigkeit größer, ein eigenes Gaswerk zu errichten.

Die Wahl für den Bau des Gaswerks fiel auf Mariendorf, denn die Gemeinde Mariendorf lag in der Mitte des südlichen Abnehmergebietes. Zudem zeugte Mariendorf von einem weiteren Standortvorteil, der sich durch die Strecke der Berlin-Dresdner Eisenbahn äußerte und die Anlieferung von Kohle enorm erleichterte.

Das Gaswerk Mariendorf wurde in den Jahren 1900 bis 1901 erbaut und in den Folgejahren sukzessive erweitert. Mit dem Anschluss an den neu eröffneten Teltowkanal im Jahre 1906 wurde der Kohletransport weiterhin vereinfacht.

Die Imperial Continental Gas Association versorgte Berlin bis 1918 mit Gas. Nach dem Ersten Weltkrieg wurde das englische Unternehmen, das eigens für die Errichtung von Gaswerken in europäischen Städten gegründet worden war, liquidiert. Zunächst wurde das Gaswerk Mariendorf von der Deutschen Gasgesellschaft und seit 1923 von der Städtische Gaswerke AG (GASAG) übernommen.

Ab den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts begann die Umstellung der Gasproduktion auf Leichtbenzin und Methanol und die damit einhergehende Notwendigkeit, das Gaswerk Mariendorf umzubauen. Schließlich führte die Umstellung dazu, dass die Gasherstellung aus dem Rohstoff Kohle im Jahr 1980 komplett eingestellt worden ist.

In den neunziger Jahren wurde die Berliner Gasversorgung von Stadtgas auf Erdgas modifiziert. Dadurch wurde das Gaswerk Mariendorf nicht mehr benötigt, welches folglich zur Stilllegung im Jahr 1996 führte.