文久3年(1863年)牧野忠泰によって築かれた。 三根山牧野氏は長岡藩初代藩主牧野忠成の四男定成が寛永11年(1634年)越後国蒲原郡内に六千石を分与され旗本となったことに始まる。文久3年(1863年)忠泰の時、高直しによって一万一千石となり諸侯に列し定府大名となった。

明治3年(1870年)三根山の名が丹後国峰山と紛らわしいので、峰岡と改称されたが翌年に廃藩置県となった。

長岡藩で有名な「米百俵」は戊辰戦争で焼け野原となった長岡藩に見舞として三根山藩から送られたものである。

陣屋跡は現在三根山藩址公園となっている。特に遺構らしきものはないが、付近には藩校入徳館跡、三根山牧野氏の菩提寺一山寺などがある。