Bayenthal liegt im Süden Kölns am linken Rheinufer und gehört zum Bezirk Rodenkirchen. Der Stadtteil grenzt im Norden an die Neustadt-Süd, im Süden an das Villenviertel Marienburg.
Erstmals erwähnt wird Bayenthal 1307 als Flurname. Lange blieb das Gebiet fast unbesiedelt – noch 1830 bestand der zur Bürgermeisterei Rondorf gehörende Ort aus nur drei Häusern und einem Kalkofen. Den Wandel brachte die Industrialisierung: 1856 gründeten Gustav von Mevissen und Martin Goltstein hier die Kölnische Maschinenbau AG, weitere Betriebe folgten, dazu Arbeiter- und Wohnreihenhäuser. Bayenthal wurde zum Industrievorort.
Ende des 19. Jahrhunderts beschloss man bewusst eine andere Richtung: Mit einem Bebauungsplan wurde Bayenthal strukturell mit dem benachbarten Marienburg verbunden und zum Wohnvorort umgewidmet. 1888 erfolgte die Eingemeindung nach Köln. In der Folge entstanden Wohnbebauung, die Pfarrkirche St. Matthias und das St. Antonius-Krankenhaus. Drei denkmalgeschützte Großbauten des Historismus prägen bis heute wichtige Straßen.
Heute ist Bayenthal ein gemischter Wohnstadtteil zwischen der lebendigen Südstadt und dem noblen Marienburg. Am Rheinufer, wo einst Villen standen, prägen heute teils Bürobauten das Bild. Mit der Stadtbahn ist Bayenthal gut an Innenstadt und Süden angebunden.