Der Name leitet sich von „Sonderholz“ her, was soviel wie „abgelegenes Waldstück“ bedeutet. Damit war früher weniger der Bereich der heutigen Straße gemeint, sondern vielmehr das sich südlich anschließende Gebiet bis zum Susewind.

Das erste und bis etwa 1930 einzige Haus war das Rosenhaus, das aus dem 18. Jahrhundert stammt. Um 1900 wurde der Eichenwald am Sunderholz gepflanzt. Während des 2. Weltkriegs baute man – etwa auf Höhe der heutigen Grundstücke Schieferbank 35-39 mehrere Baracken, um die Arbeiter unterzubringen, die im Asbecker Tunnel Flugzeuge reparierten, s. Im Hedtstück 1.

Bis 1952 kamen lediglich drei weitere Häuser hinzu: das große Anwesen des Viehhändlers Hermann Göbelsmann sowie das Haus und die Schreinerei von Gustav Bolte und seinemSohn. Ab etwa 1955 setzte dann eine rege Bautätigkeit ein, und viele Silscheder, die bis dahin zur Miete gewohnt hatten, bauten sich hier nun ein Eigenheim.

Eine weitere große Veränderung fand Anfang der 1970er Jahre statt, als zwei große Mehrfamilienhäuser nahe der Schwelmer Straße entstanden (Sunderholzer Weg 2-4). Die Anbindung dieser Grundstücke erfolgte zunächst von der Kirchstraße aus über die Straße Am Erbstollen und deren Verlängerung, die Trappestraße. Mit dem neuen, ab 1980 umgesetzten Bebauungsplan wurde das östliche Teilstück des Erbstollens zur Schieferbank und die Trappestraße zur privaten Zufahrtsstraße. Die Anbindung der Häuser 2 und 4 erfolgt nun über die Schwelmer Straße, und der eigentliche Sunderholzer Weg mit den Häusern 6 – 32 ist abgebunden. Damit entfällt auch die Zufahrt zur Schwelmer Straße in Richtung Haßlinghausen, die nach dem Wegfall der Kreuzung am Handweiser gerne als Abkürzung genutzt wurde.

Die Häuser Sunderholzer Weg (Häuser 7 und 7 a) sollten einmal an der Bergstraße liegen, die jedoch in der geplanten Form nie gebaut wurde.