I det 15. århundre var store områder av det som nå utgjør Thüringen i Wettindynastiets (kurfyrster av Sachsen) hender. I 1485 ble Wettindynastiets landområder delt. Landområdene i Thüringen gikk til Ernst av Sachsens etterkommere. Ernsts etterkommere dannet den såkalte ernestinske linjen av Wettindynastiet. Disse fikk tittelen kurfyrste. Etter at Johann Fredrik I av Sachsen i 1547 ble fratatt tittelen kurfyrste etter nederlaget mot Karl V av Det tysk-romerske rike fikk han lov til å beholde noe land i Türingen. I 1572 ble de ernestinske landområdene delt mellom Johann Fredriks sønner. Områdene ble til Sachsen-Weimar og Sachsen-Gotha.

I de neste tre århundrene ble hertugdømmene splittet opp gang på gang dersom hertugen hadde flere sønner. De ble samlet igjen når en hertug døde uten arvinger; da overtok de andre hertugdømmene dem. Tross alt dette var innehaverne av hertugdømmene innenfor den ernestinske linjen av Wettindynastiet. Sachsen-Weimar vokste og minket flere ganger. Hertugdømmene i Thüringen hadde i denne tiden ulogiske grenser og landområdene til et hertugdømme var ofte spredt. I 1741 arvet Ernst August I av Sachsen-Weimar hertugdømmet Sachsen-Eisenach. Ernst August II som overtok i 1748, døde i 1758 og sønnen Karl August ble hertug med moren Anna Amalia som regent. Regentskapet til Anna Amalia og det senere styret til Karl August dannet et toppunkt for Sachsen-Weimars historie. Begge var ivrige kunst og litteratur-elskere, og de fikk ledende tyske vitenskapsmenn, som Goethe, Schiller og Herder til hoffet. De gjorde Weimar til et viktig kulturelt sentrum.

Karl August valgte å stå ved Preussens side under Den tredje koalisjon-krigen mot Frankrike. Han tapte slaget ved Jena. Dermed ble han nødt til å bli med i Rhinforbundet i 1806. I 1809 ble Sachsen-Weimar og Sachsen-Eisenach, som tidligere bare hadde vært samlet ved at de hadde samme fyrste, ett rike som hertugdømmet Sachsen-Weimar-Eisenach.

[rediger] Hertuger av Sachsen-Weimar

Huset Wettin

Johann Wilhelm (1554–73)
Frederick Wilhelm I (1573–1602), sønn av Johann Vilhelm
Johann (1602–05), sønn of Johann Wilhelm
Johann Ernst I (1605–20), sønn of Johann
Wilhelm (1620–62), sønn av Johann. Blei førsteregent (1620) da Johann Ernst I ble fratatt tittelen av den tysk-romerske rike Ferdinand II av Østerrike ved begynnelsen av Trettiårskrigen og fikk sin stand etter Johann Ernst Is død i 1626. I skjønnlitteraturen har Vilhelm en viktig rolle i the best selling alternate history series 1632.
Johann Ernst II (1662–83), sønn av Vilhelm
Wilhelm Ernst (1683–1728), sønn av Johann Ernst II
Johann Ernst III (1683–1707), sønn av Johann Ernst II
Ernst August I (1707–48), sønn av Johann Ernst III
Ernst August II (1748–58), sønn av Ernst August I
Karl August (1758–1809), sønn av Ernst August II