この鳥居家の改易に関して大政参与の井伊直孝が「世嗣の事をも望み請ひ申さざる条、憲法を背きて、上をなみし奉るに似たり」とした上で「斯くの如き輩は懲らされずんば、向後、不義不忠の御家人等、何を以て戒めんや」としたため、幕府は「末期に及び不法のこと申請せし」（寛政重修諸家譜）として、所領没収となった。ただし、鳥居忠政と井伊直勝（直孝の兄）の時に直勝の正室（忠政の娘）の処遇をめぐって両家は対立しており、直孝もその旧怨から鳥居家を改易に追い込んだという説もある。
保科正之.
松平直基（前橋松平家）.
松平忠弘（奥平松平家）.
奥平昌能・昌章.
この奥平家の転封は、それまで東北の外様雄藩を牽制する重要な役目を担っていた山形藩が、譜代大名の実質的左遷地になる始まりだった。所領が大幅に減少したのもそのためである。
堀田正仲.
松平直矩（前橋松平家）.
松平忠弘の再封と忠雅の襲封.
堀田正虎・正春・正亮.
奥平松平家の後、陸奥福島藩より堀田家が再び入部した。藩主はかつて山形藩主だった堀田正仲の双子の弟正虎である。正虎は農政に力を注いだが、幕府の元禄期における生類憐れみの令に絡んでの寺社造営や修復が盛んに行なわれて出費増大の一途を辿っており、堀田家の財政は福島藩主時代から正俊暗殺後の世評や所領削減などで苦しくて家臣の中には堀田家を辞する者も多かったし、家臣の知行から上米を行なっても返却されることはなく家臣は困窮したという。
松平乗佑（大給松平家）.
秋元家と水野家.
最終的に同年に遠江国浜松藩より水野家が入部し明治維新を迎えた。水野家は、天保の改革に失敗した水野忠邦が失脚したことによって、子の忠精が山形藩に左遷されたものだった。
文化.
領主が頻繁に入れ替わり、領地も歴代領主の飛び地領などが入り組んで石高が減少するなど、大藩のような城下町的な文化は育たなかったが、山形は商業都市として発展した。紅花・漆・青麻の全国的な集散地として、また東日本一帯から多くの参拝者を集めた出羽三山参詣の基地として繁栄した。