Serge Gnabry kom heimamönnum í Bayern yfir með marki strax á fimmtu mínútu leiksins áður en Jamal Musiala tvöfaldaði forystu liðsins eftir tæplega hálftíma leik.
Sadio Mane bætti svo þriðja markinu við á 43. mínútu þegar hann tók frákastið eftir að hafa klikkað á vítaspyrnu.
Gestirnir minnkuðu þó muninn í uppbótartíma fyrri hálfleiks þegar Silvan Widmer kom boltanum í netið stuttu eftir að Jonathan Burkardt hafði misnotað vítaspyrnu og staðan því 3-1 í hálfleik.
Leon Goretzka kom Bayern aftur í þriggja marka forystu snemma í síðari hálfleik áður en Mathys Tel skoraði fimmta mark liðsins á 79. mínútu, en hann hafði komið inn á sem varamaður þremur mínútum áður.
Marcus Ingvartsen klótaði í bakkann fyrir gestina með marki á 82. mínútu, en Eric Maxim Choupo-Moting gulltryggði 6-2 sigur heimamanna fjórum mínútum síðar.
Bayern situr nú á toppi þýsku úrvalsdeildarinnar með 25 stig eftir 12 leiki, einu stigi meira en Union Berlin sem situr í öðru sæti og á leik til góða. Mainz situr hins vegar í sjöunda sæti með 18 stig.
