니혼마쓰 지방은 센고쿠 시대니혼마쓰 가문이 지배하는 땅이었으나, 다테 마사무네의 맹공으로 니혼마쓰 성이 함락되고 가문이 멸망하면서, 센다이번과 아이즈번 세력 아래에 놓이게 되었다. 1627년, 가모 다다사토가 후사 없이 죽어 아이즈 영지를 몰수당하자 그 대신 가토 요시아키가 40만 석의 다이묘로 그 영지에 들어왔다. 이때 요시아키의 사위 마쓰시타 시게쓰나는 니혼마쓰 3만 석 영지를 받아 요리키 다이묘로서 니혼마쓰 번을 세우게 되었다. 그러나 시게쓰나는 입번한 그해 사망하였고, 그 아들 마쓰시타 나가쓰나는 번주직을 계승한 지 1년 만에 어리다는 이유로 미하루번으로 이봉되었다. 대신 요시아키의 셋째 아들 가토 아키토시가 니혼마쓰 번주가 되었으나 1643년에 영지를 몰수당했다.
니혼마쓰 성에는 아키토시 대신 시라카와번주 니와 미쓰시게가 들어와 10만 700석의 다이묘가 되었다. 고쿠다카가 높고 그 격식이 준고쿠슈(国主)였던 것은 미쓰시게가 오다 노부나가의 신임을 얻던 중신 니와 나가히데의 후손이기 때문이었다. 막부 말기에는 에도 만 경비에 있어서 활약하였으며, 보신 전쟁 때는 오우에쓰 열번동맹에 참가하여 신정부군과 대치하였지만, 연이은 패전으로 당시 번주 니와 나가쿠니는 요네자와번으로 도주하였고 니혼마쓰 성이 함락되었다. 나가쿠니는 결국 항복하고, 자신이 은거하는 조건으로 양자 나가히로가 그 뒤를 잇는 것을 허락받았으나, 이때 영지 5만 석이 삭감되었다. 1869년판적봉환을 거쳐 1871년폐번치현으로 니혼마쓰 번은 폐지되었고, 니혼마쓰 현이 되었다가, 최종적으로 후쿠시마 현에 편입되었다.
번청의 위치를 기준으로 하고 있지만, 다른 지방으로 이전한 번도 있다. 순번은 『삼백 번 보신 전쟁 사전(三百藩戊辰戦争事典)』에 따른다. 메이지 시대의 변화: ★=신설、●=폐지、○=이전・개칭、▲=본번에 병합. 소괄호()안은 이전・개칭・병합된 후의 번명이다. 소괄호가 없는 것들은 현에 편입된다.