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早期的薩克森-魏瑪和薩克森-艾森納赫都是維丁家族在圖林根若干邦國之一。1547年，薩克森選帝侯的職位和領地，被當時的神聖羅馬皇帝卡爾五世改封予阿貝丁系。被廢黜選侯之位的約翰·腓特烈一世得到了魏瑪作為領地。於是他以魏瑪為大本營，發展了他家族的力量。約翰·腓特烈一世於1554年去世，他的次子約翰·威廉成為第一代薩克森-魏瑪公爵。
他的孫子們瓜分了他的土地，其中“偉大的”威廉在1605年繼承了魏瑪，並把他的王朝一直延續1918年德意志帝國滅亡；阿爾布雷希特得到了艾森納赫，但沒有子嗣的他去世後把土地給了“偉大的”威廉的小兒子。“偉大的”威廉的兩個兒子在1662年他死後再次分家：次子約翰·恩斯特二世得到薩克森-魏瑪；四子、五子先後得到薩克森-艾森納赫。
1741年，薩克森-艾森納赫公爵威廉·亨利去世，薩克森-艾森納赫絕嗣，併入薩克森-魏瑪。
1741年，薩克森-魏瑪公爵恩斯特·奧古斯特一世得到薩克森-艾森納赫。在他兒子恩斯特·奧古斯特二世·康斯坦丁短暫的統治（1748年-1758年）後，他出世不到半年的孫子卡爾·奧古斯特一世成為公爵。卡爾·奧古斯特一世在母親布倫瑞克·沃爾芬比特公主安娜·阿瑪利亞的攝政下將魏瑪建設成文學與藝術的殿堂，吸引了歌德、席勒、維蘭德、赫德爾等著名文學家，魏瑪被稱為“德國精神的故鄉”。
拿破崙時代，薩克森-魏瑪與普魯士攜手抗法。1804年由於公爵繼承人卡爾·腓特烈與俄羅斯沙皇亞歷山大一世的妹妹瑪利亞·帕芙洛娃女大公的婚姻，薩克森-魏瑪得到了俄羅斯的贊助。1806年耶拿戰役失敗後薩克森-魏瑪被併入萊茵同盟。1815年，由於得到了俄羅斯的贊助，薩克森-魏瑪-艾森納赫公國得到大片土地，並升為大公國，以薩克森大公國（Großherzogtum Sachsen）為正式名稱。這個名稱很少使用，大多數人叫她薩克森-魏瑪-艾森納赫大公國。薩克森-魏瑪-艾森納赫大公國面積3,617 km²，1905年時人口38.8萬，首都魏瑪。
大公夫人瑪利亞·帕芙洛娃的時代是薩克森-魏瑪-艾森納赫的白銀時代，這個時代的代表是著名匈牙利作曲家李斯特，他來到這裡擔任宮廷樂長，在這裡創作了《但丁交響曲》和《浮士德交響曲》等傑出的音樂作品。大公夫人瑪利亞·帕芙洛娃的兒子卡爾·亞歷山大對藝術有著同樣濃烈的興趣，他創建了最著名的藝術學校包浩斯學院。在他的夫人荷蘭的蘇菲的倡議下，他對艾森納赫的瓦爾特堡進行了重建，如今瓦爾特堡已成為世界文化遺產。另外他與童話作家安徒生保持著長期的信件往來。
1901年，大公卡爾·亞歷山大去世，他的孫子威廉·恩斯特成為新一任大公，他不象他的祖輩對藝術有興趣。他於1918年11月9日被推翻，薩克森-魏瑪-艾森納赫大公國覆亡。
歷任公爵和大公名單
魏瑪系各公國公爵
1554年-1573年：約翰·威廉 Johann Wilhelm 薩克森-魏瑪公爵
1573年分出薩克森-阿爾滕堡。
1573年-1605年：約翰 Johann 薩克森-魏瑪和耶拿公爵，約翰·威廉次子
1605年-1626年：約翰·恩斯特一世 Johann Ernst I 薩克森-魏瑪公爵，約翰長子
1626年-1662年：威廉 Wilhelm 薩克森-魏瑪公爵，約翰第五子，綽號“偉大的”
1640年分出薩克森-艾森納赫（1640年-1644年）和薩克森-哥達。
1640年-1644年：阿爾布萊希特 Albrecht 薩克森-艾森納赫公爵，約翰第六子，無嗣
1662年-1683年：約翰·恩斯特二世 Johann Ernst II 薩克森-魏瑪公爵，“偉大的”威廉次子
1662年分出薩克森-艾森納赫（1662年-1741年）、薩克森-馬克蘇爾（1662年-1672年）和薩克森-耶拿（1662年-1690年）。
1662年-1668年：阿道夫·威廉 Adolf Wilhelm 薩克森-艾森納赫公爵，“偉大的”威廉第四子
1668年-1671年：威廉·奧古斯特 Wilhelm August 薩克森-艾森納赫公爵，阿道夫·威廉之子，無嗣
1662年-1686年：約翰·格奧爾格一世 Johann Georg I 1662年-1672年為薩克森-馬克蘇爾公爵，1671年-1686年為薩克森-艾森納赫公爵，“偉大的”威廉第五子。
1686年-1698年：約翰·格奧爾格二世 Johann Georg II 薩克森-艾森納赫公爵，約翰·格奧爾格一世第三子
1698年-1729年：約翰·威廉 Johann Wilhelm 薩克森-艾森納赫公爵，約翰·格奧爾格一世第四子
1729年-1741年：威廉·亨利 Wilhelm Heinrich 薩克森-艾森納赫公爵，約翰·威廉之子，無嗣
1662年-1678年：博恩哈德二世 Bernhard II 薩克森-耶拿公爵，“偉大的”威廉第七子
1678年-1690年：約翰·威廉Johann Wilhelm 薩克森-耶拿公爵，博恩哈德二世之子，無嗣，歸於薩克森-艾森納赫。
1683年-1728年：威廉·恩斯特 Wilhelm Ernst 薩克森-魏瑪公爵，約翰·恩斯特二世第四子
1683年-1707年：約翰·恩斯特三世 Johann Ernst III 薩克森-魏瑪公爵，約翰·恩斯特二世第五子
1728年-1741年：恩斯特·奧古斯特一世 Ernst August I 1741年得到艾森納赫和耶拿，成為薩克森-魏瑪-艾森納赫首任公爵
薩克森-魏瑪-艾森納赫的公爵和大公
1741年-1748年：恩斯特·奧古斯特一世 Ernst August I
1748年-1758年：恩斯特·奧古斯特二世·康斯坦丁 Ernst August II Konstantin
1758年-1828年：卡爾·奧古斯特一世 KARL AUGUST 1815年成為大公
1828年-1853年：卡爾·腓特烈 KARL FRIEDRICH
1853年-1901年：卡爾·亞歷山大 KARL ALEXANDER August Johann
1901年-1918年：威廉·恩斯特 WILHELM ERNST Carl Alexander Friedrich Heinrich Bernhard Albert Georg Hermann
退位後的大公家族族長
1918年-1923年：威廉·恩斯特
1923年-1988年：卡爾·奧古斯特王儲 KARL-AUGUST Wilhelm Ernst Friedrich Georg Johann Albrecht
1988年至今：米夏埃爾親王 MICHAEL-Benedikt Georg Jobst Carl Alexander Bernhard Claus Friedrich
