上山藩（日语：上山藩／かみのやまはん */?）是位于日本出羽国村山郡（日语：村山郡）上山（现山形县上山市）的藩，成立于元和8年10月19日（1622年11月21日），高峰期石高是四万石，明治4年7月14日（1871年8月29日）废藩置县。藩厅（日语：藩庁）是上山城（日语：上山城），藩校（日语：藩校）是在文化6年（1809年）设立的天辅馆，天保11年（1840年）改名为明新馆，庆应元年（1865年）在越后七日市（现新潟县长冈市七日市（日语：日吉村 (新潟県三島郡)））设置分馆。
江户藩邸（日语：江戸藩邸）方面，土岐氏时期的上屋敷位于姬门内（现东京都千代田区内幸町一丁目），另有一部分屋敷位于纪尾井町。藤井松平家（日语：藤井松平家）入主上山后，以在元禄9年（1696年）9月时拜领，位于麻布新堀端的屋敷作为上屋敷，现东京都港区麻布十番一丁目的新一之桥交汇处（新一の橋交差点）。
下屋敷方面，根据《上山市史》引述《藤井御传记》记载，藤井松平家在万治2年4月18日（1659年6月7日）拜领品川下大崎村（现东京都品川区东五反田一、三和四丁目以及上大崎一丁目一带）的屋敷为下屋敷，在入主上山后仍然沿用，《东京市史稿（日语：東京市史稿）》则称该地为品川御殿山（日语：御殿山 (品川区)）。享和3年12月28日（1804年2月9日），下屋敷相对替（日语：相対替）至户越村（现品川区户越一至四丁目、丰町一至二丁目、平冢一至三丁目、荏原一至三丁目、小山一至三丁目、小山台一至二丁目和西品川一丁目一带），文政5年4月26日（1822年6月15日）以下屋敷的一部分相对替为三田老增町（现港区白金一至二丁目）。
最上氏被改易后的元和8年10月19日（1622年11月21日），远江横须贺藩主松平重忠（日语：松平重忠）从二万六千石加增至上山四万石，上山藩自此成立。重忠在入主上山后，开始整理羽州街道，使以北十三藩在参勤交代时更为方便。宽永3年（1626年）11月，会津藩主蒲生忠乡之弟蒲生忠知（日语：蒲生忠知）以四万石入主上山，不过忠知在翌年2月便由于忠乡死去而转封至伊予松山藩继承本家。
宽永5年3月28日（1628年5月2日），下总相马藩主土岐赖行（日语：土岐頼行）以二万五千石入主上山，翌年8月紫衣事件爆发后，泽庵宗彭被流放至上山直至宽永9年（1632年）为止。延宝6年8月16日（1678年10月1日），赖行隐居，由其子土岐赖殷（日语：土岐頼殷）继位，赖殷在元禄4年1月11日（1691年2月8日）由于就任大坂城代而获加增一万石，翌年5月25日（1692年7月9日）转封至越前国今立郡野冈（现福井县越前市野冈町）。其后，上山城在江户幕府的命令下被破城（日语：破城）。元禄5年7月28日（9月8日），飞驒高山藩主金森赖时（日语：金森頼旹）以三万八千石入主上山，元禄7年（1694年）12月爆发枡合一揆，元禄10年（1697年）则完成山林地籍调查，同年6月11日（7月28日）转封至美浓郡上藩。
元禄10年9月15日（10月29日），备中庭濑藩主松平信通（日语：松平信通）以三万石入主上山。元禄15年3月19日（1702年4月15日），信通获任命为大坂加番（日语：加番），此后历任藩主出任此职务达三十二次，为各藩之冠。享保17年（1732年）12月，松平忠隆（日语：松平忠隆 (丹波亀山藩庶子)）之子作为松平长恒（日语：松平長恒）的养子继任为藩主，即松平信将（日语：松平信将）。宝历5年5月15日（1755年6月24日），五巴百姓一揆爆发，明和8年（1771年）在楢下又爆发逃散（日语：逃散）一揆，同年就藏王川（日语：蔵王川）赤羽堰的用水问题则爆发水论（日语：水論），生居、牧野和楢下等各乡共十三村与中川乡三村，参与人数总计达500人以上。文化2年7月2日（1805年7月27日），美作津山藩主松平康哉（日语：松平康哉）之子作为松平信爱（日语：松平信愛）的养子而继任为藩主，即松平信行（日语：松平信行）。
文化10年12月29日（1814年2月18日），上山藩领下乡八村与美作国南条郡三村、北条郡十九村以及胜北郡九村在内的三十一村进行替地（日语：替地）（总计石高达12,554石），其后这些领地在文政元年7月19日（1818年8月20日）又与越后国三岛郡和苅羽郡在内的五十村进行替地（总计石高达13,963石）。天保5年12月3日（1835年1月1日），德政一揆爆发。安政6年（1859年）1月，上山藩在领内六个乡设置社仓（日语：義倉）。庆应3年12月25日（1868年1月19日），上山藩与庄内藩、鲭江藩一同攻击萨摩藩的江户藩邸，引发江户萨摩藩邸烧讨事件（日语：江戸薩摩藩邸の焼討事件），戊辰战争后则由于作为奥羽越列藩同盟成员参战而被减封（日语：減封）至三千石，上山藩在明治4年7月14日（1871年8月29日）也迎来废藩置县而告终。
上山藩的领地如下，基于相给也有可能同时是皇室领（日语：皇室財産）、公家领（日语：公家領）、幕府领、其他藩领、旗本领或寺社领（日语：寺社領）。
