Tộc trưởng của dòng này là Karl I, Bá tước xứ Zweibrücken-Birkenfeld. Ông là con trai của Wolfgang, Bá tước xứ Zweibrücken, sau khi người cha qua đời vào năm 1569, đã để lại phần Bá quốc Sponheim cho Karl. Ông đã chọn Birkenfeld làm nơi cư trú của mình và vào năm 1595, thông qua Hiệp ước Kastellaun với người cai trị chung của ông là Bá tước xứ Baden, Edward Fortunatus, đảm bảo quyền cai trị độc quyền ở các quận Birkenfeld và Allenbach (cho đến năm 1671)[1]. Dưới thời của ông, Lâu đài Birkenfeld đã trải qua quá trình mở rộng. Sau cái chết của Karl vào năm 1600, ông được kế vị bởi Georg Wilhelm, người cai trị cho đến năm 1669. Ông được kế vị bởi Karl Otto, người mất năm 1671[2]. Quyền thừa kế được chuyển cho Christian II, con trai của em trai Georg Wilhelm, người trước đó đã nhận được quyền Lãnh chúa xứ Bischwiller, một lãnh thổ tách ra khỏi Zweibrücken và do đó thành lập ra dòng Palatinate-Birkenfeld-Bischweiler. Con trai của ông là Christian III kết thúc thời gian cư trú chính thức tại Birkenfeld vào năm 1717 và chủ yếu cư trú tại Bischweiler[3], xen kẽ với Zweibrücken sau năm 1734, vào năm đó ông kế vị Công quốc Zweibrücken. Ông được kế vị bởi con trai Christian IV, tuy nhiên, người này đã quý tiện kết hôn với vũ công Marianne Camasse, vì vậy các con trai của ông không được hưởng quyền thừa kế. Sau cái chết của Christian, cháu trai của ông là Karl III August Christian trở thành người cai trị. Dưới sự cai trị của ông, Bá quốc Sponheim cuối cùng đã được chia cắt. Người ta đã đồng ý rằng trong số hai người cùng cai trị, Bá tước xứ Baden sẽ phân chia và sau đó Bá tước Palatine của Rhine sẽ chọn phần của mình. Có thể hy vọng ở phía Baden là Karl III August sẽ quyết định phần mà Birkenfeld và trụ sở của gia đình được đặt; tuy nhiên, Karl III August đã quyết định vùng Mosel xung quanh Traben-Trarbach, do đó sau năm 1776, vùng Birkenfeld trở thành sở hữu độc quyền của Baden.[4] Em trai của ông là Maximilian I Joseph kế vị ông sau khi ông qua đời vào năm 1795. Do quân Cách mạng Pháp xâm chiếm và sáp nhập các lãnh thổ phía Tây sông Rhein nên Maximilian trở thành vị công tước không lãnh thổ. Tuy nhiên, đến năm 1799, sau cái chết của Karl Theodore mà không để lại bất kỳ người con hợp pháp nào, lãnh thổ và tài sản của Tuyển hầu xứ Bayern và Tuyển hầu xứ Pfalz cùng nhiều bá quốc khác đã được thừa kế bởi Maximilian. Năm 1806, Đế chế La Mã Thần thánh tan rã, Bayern được nâng lên thành vương quốc và các vị vua của nó đều có nguồn gốc từ Nhà Pfalz-Birkenfeld.

Trước đó, vào năm 1645, John Karl, Bá tước xứ Gelnhausen, em trai của Christian II, đã thành lập dòng Pfalz-Birkenfeld-Gelnhausen. Từ năm 1799 trở đi, con cháu của ông được phong là "His Royal Highness Công tước ở Bayern".