Über die Herkunft des Namens  "Mäuseturm", der erstmalig 1516 so bezeichnet wird, wird vermutet, er stamme vom mittelhochdeutschen Wort  "musen", was auch  "lauern" und  "Ausschau halten"  bedeuten konnte. Diese Theorie stärkt die Vermutung, dass der Mäuseturm als Warte die Ruine Ehrenfels und die darunter gelegene Zollstation ergänzte. Da der Fluss an dieser Stelle eine starke Biegung macht, war von der Burg die Sicht rheinabwärts versperrt.

Allerdings ist der Turm wohl erst später errichtet worden als die Burganlage. Er geht im Kern wahrscheinlich auf die erste Hälfte des 14. Jahrhunderts zurück. Die mangelhafte Quellenlage und die spärlichen Überlieferungen lassen diesbezüglich lediglich Vermutungen zu. Gleiches gilt für die bauliche Erscheinung. Auf einem Stich von Merian aus dem Jahr 1638 ist der Turm mit einem Zinnenkranz und vier kleinen Ecktürmen sowie einem steilen Walmdach dargestellt. Im gleichen Jahr ist auf einer anderen Bildquelle der Treppenturm auszumachen. Im Pfälzischen Erbfolgekrieg 1689 wurde der Mäuseturm, wie auch die Ruine Ehrenfels, zerstört. Auf einer Zeichnung aus dem Jahr 1739 ist zu erkennen, dass das Gebäude provisorisch als Wachturm - allerdings ohne Ecktürme, stattdessen mit einem kleinen Pyramidendach - wiedererrichtet wurde.

Um 1800 ist der Turm abermals in einem ruinösen Zustand abgebildet. Nachdem erste, vom preußischen König Friedrich Wilhelm IV. überarbeitete Restaurationspläne 1853 vorlagen, wurde 1856-1858 der Mäuseturm vom Dombaumeister Ernst Friedrich Zwinger restauriert. Hierbei erhielt er bei einer freien Orientierung an dem Merianstich als neuen Turmabschluss eine Aussichtsplattform mit Zinnenkranz und Ecktürmchen. Der Treppenturm wurde neugotisch verlängert. Der Mäuseturm diente nun als Signalturm (Wahrschau-Station) bis 1974.
Er befindet sich heute im Besitz des Wasser- und Schifffahrtamtes.
War der Mäuseturm lange Zeit als Zeichen erzbischöflicher Machtpolitik zu verstehen, brachte er im 19. Jahrhundert als südliche Landesgrenze der Rheinprovinz den preußischen Hegemonialanspruch zum Ausdruck und wird heute als Eingang zum oberen Mittelrheintal bezeichnet.