在战国时代，米泽一带是伊达氏的领地。1591年，伊达政宗被丰臣秀吉移封至岩出山城，并由蒲生氏连同会津一带管治，之后蒲生氏乡过身，丰臣秀吉派遣上杉景胜管治。景胜的家臣直江兼续领有米泽领内的30万石。1598年丰臣秀吉病逝，由丰臣秀赖继承，政局开始动荡，与另一名五大老德川家康敌对。后来更因为家康征伐会津中途回到近畿爆发关原之战，结果德川家康取得胜利。1601年，上杉景胜受到了领土减少的处分，不过没有完全被没收，减封后只剩下米泽30万石，领土为置赐郡内18万石以及信夫郡12万石。
藩设立初期尽量维基6000人家臣团的规模，而领地的实际收入为51万。第三代当主纲胜突然病逝后几乎陷入无子继承而废藩的危机。由吉良义央仅1岁的儿子以上杉纲宪的名义继续统治，而领地收入只剩下置赐郡的15万石，藩政陷入危机，开始出现对幕府的严重负债。
这个情况至第九代上杉鹰山继任后得以改善，鹰山是秋月氏秋月种美的次男，上任后率先在家内节流，削减不必要的支出，重用竹俣当纲及莅户善政，亲自耕种农地，积极种极桑树及漆树改善藩政收入，又将绢织物专卖，招揽儒学者细井平州在领内的藩校兴让馆执教，废除了藩内的官位世袭制。虽然新政受到守旧派的反对，甚至是对鹰山的弹劾，这群守旧派后来大多被迫隐居或切腹。鹰山实行新政相当成功，成功还清幕府的债务，即使鹰山隐居让位给后代，仍然积极管理藩政。
幕末时期，米泽藩加入奥羽越列藩同盟对抗新政府军，米泽藩在出羽及越后国境边界大里峠投降，出兵攻击庄内藩。领地则因为对抗新政府的关系减封到只有14万7千石。1869年与米泽新田藩合并。1871年，因废藩置县的关系成为了米泽县，经过了县的合并后成为了山形县的一部份。1884年，藩主家成为了华族的一份子。
以下的列表简单表明米泽藩储备及负债
* 纲胜继任时：13万两。
* 治宪（鹰山）继任时：负10万多两。
* 治广继任时：5千两
* 齐宪继任时：5万两。