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。
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。