築城時期は定かではないが、松平宗家6代･松平信忠の3男･松平康孝が築き、1542(天文11)年に康孝が嫡子無く早世すると、兄の合歓木城主･松平信孝が三木城を横領し移り住んで三木松平家の祖となった。
　1535(天文4)年の守山崩れで宗家7代･松平清康が亡くなった後、信孝は8代･松平広忠の後見役を務めたが、松平親長と康孝の領地を横領するなど、次第に専横が目立つようになった。そこで、1543(天文12)年、宗家の危機感を感じていた岡崎老臣衆は病気の広忠に代わり、信孝に今川義元の駿府の年頭参賀へ行かせ、不在の間に信孝の知行と三木城,屋敷を占拠した。これを不服とした信孝は織田信秀と結び、1547(天文16)年、上和田城主･松平忠倫，上野城主･酒井左衛門尉らと織田軍として岡崎城攻撃のために出陣するが、矢作川を渡って来た広忠勢と渡河原(渡古戦場)で激戦の末、敗退する。そして、1548(天文17)年、小豆坂の戦いの後、岡崎城を攻撃しようと出陣した際、耳取縄手で広忠軍の射た矢に当たって討死した。信孝の墓は岡崎市上和田町北屋敷の浄珠院にある。
　2代三木城主の重忠は松平広忠，徳川家康に仕え、1590(天正18)年の家康関東移封に伴って移り大番頭になったが、3代･松平忠清には嫡子が無く断絶した。
　主郭は東西約54m,南北約90mの長方形で周囲より約2mほど高く、北に虎口曲輪を備えていたという。現在、城跡はたまご工場,住宅,畑となっており、遺構は残されていない。