Zweig des Geschlechts von Neuenburg, begründet durch Ulrich (1226-1276 bezeugt), Sohn von Ulrich III. von Neuenburg. Mit dessen Tod (1226) erhielt Ulrich die Herrschaften Arconciel, Illens, Strassberg und Aarberg, welche dem Zweig den Namen gab. Vor 1251 tauschte er mit seinem Bruder Berthold die Herrschaft Strassberg gegen die Herrschaft Valangin. Seine Söhne teilten die Güter unter sich auf: Wilhelm (ab 1270 erwähnt, 1323), der am Beginn der Linie Aarberg-Aarberg steht, hielt ab 1272 die Herrschaft Aarberg und trug den Grafentitel. 1296 entledigte er sich der Herrschaften Arconciel und Illens, die aber durch Heirat wieder an seinen Sohn Peter (um 1300-vor 1372) gelangten. Diese Linie, die in Bern verburgrechtet war, kämpfte zwar häufig auf der Seite dieser Stadt, distanzierte sich aber zu Beginn des Laupenkriegs (1337-1340) von ihr und nahm in der Folge das Burgrecht von Freiburg an. 1358 musste der hochverschuldete Peter die Herrschaft Aarberg verpfänden. Da ihm die Mittel zur Auslösung des Pfandes fehlten, verkaufte er die Herrschaft 1367 seinem Cousin Rudolf IV. von Nidau. Die Spuren der Nachkommen Peters – seine zwei Kinder starben, ohne Erben zu hinterlassen – verlieren sich im Dunkeln.
Die andern Söhne Ulrichs, Dietrich (1270-1304 erwähnt), Ulrich (ab 1276 erwähnt, 1329), am Ende seines Lebens Dompropst von Basel, und Johann (ab 1270 erwähnt, vor 1334), Begründer der Linie Aarberg-Valangin, teilten sich in die Herrschaft Valangin. Die Nachfahren Johanns gaben die Herrschaft vom Vater an den Sohn weiter, ohne sich in Zweige aufzuteilen. Oft trugen sie den Grafentitel. Diese Linie verband sich durch Heirat mit andern grossen Adelsgeschlechtern der Region: den Montfaucon, den Oron, den Neuenburg-Blamont, den Neuenburg-Vaumarcus, den Chalon und den Vergy. Die Ehe der Ursula von Hasenburg (Asuel) mit Gerhard (ab 1333 erwähnt, 1339), einem Sohn Johanns, trug dieser Linie die Herrschaft Willisau ein, die 1407 der Stadt Luzern verkauft wurde. Jeanne de Beauffremont, Gattin von Wilhelm (um 1377-1427), einem Enkel Gerhards, brachte zahlreiche lothringische Lehen in die Ehe ein. Ausserhalb der Herrschaft Valangin waren die Aarberg vom 15. Jahrhundert an häufig an den Höfen Burgunds und Lothringens anzutreffen; oft weilten sie auch in Beauffremont, wo sich einige bestatten liessen. Als Herren von Valangin versuchten sie überdies, sich der Lehensherrschaft der Grafen von Neuenburg zu entziehen. Zu diesem Zweck lehnten sie sich an die Fürstbischöfe von Basel an, denen sie diverse Güter im Val-de-Ruz übertrugen, um sie als Lehen wiederum zu empfangen. Der dadurch ausgelöste Krieg endete mit ihrer Niederlage gegen Rudolf IV. von Neuenburg (Schlacht von Coffrane 1296, Zerstörung von La Bonneville 1301). In der Folge verbesserten sich die Beziehungen der Aarberg zu ihren Lehensherren: Ludwig von Neuenburg gewährte ihnen 1360 eine gewichtige Vermehrung ihrer Lehen und 1373 eine beinahe vollständige Autonomie. Die zweite Vereinbarung wurde allerdings nicht eingehalten, was zu Beginn des 15. Jahrhunderts zu erneuten Konflikten führte. Um 1425 wurden die Herren von Valangin gezwungen, ihre Hochgerichtsbarkeit einzuschränken. Nach 1450 gelang es ihnen indessen stets, sich dem Huldigungseid gegenüber den Grafen von Neuenburg zu entziehen. 1506 gründeten Claude (um 1447-1518), Sohn Johanns III. (->) und Letzter der Linie, sowie seine Gattin Guillemette de Vergy (deren Enkel René de Challant Valangin erben sollte) die Kollegiatskirche Valangin. Die Treuepflicht gegenüber dem Fürstbischof von Basel geriet allmählich in Vergessenheit.
Die Aarberg nahmen auch an der allgemeinen Rodungsbewegung in den Hochtälern des Juras teil. Die Kolonisation von Le Locle und La Sagne verlief gleichzeitig mit derjenigen der Freiberge. Dadurch dehnten die Aarberg ihre Herrschaft bis an den Doubs aus und verleibten ihr nach zahlreichen Auseinandersetzungen auch das Dorf Les Brenets ein. Die Freiheitsurkunden von 1363, 1372 und 1378 zogen zahlreiche Siedler an, die als francs-habergeants (Rodungsfreie) einen besonderen persönlichen Rechtsstatus genossen. Die übrigen Bewohner der Herrschaft erhielten vom beginnenden 15. Jahrhundert an ihre eigenen Rechte. Insbesondere durften einige Familien des Val-de-Ruz, ab 1502 auch solche aus den Montagnes, das Burgrecht von Valangin annehmen, ohne sich damit zur Wohnsitznahme im Städtchen zu verpflichten.
Eine illegitime Seitenlinie ging von Claude (1541-1559 erwähnt) aus, sehr wahrscheinlich einem unehelichen Sohn des oben genannten Claude. Er wohnte in der Freigrafschaft Burgund, wo er aufgrund der Rechte seiner Gattin die Herrschaft Mandeure besass. Um 1660 nahmen seine Nachkommen aus eigenem Antrieb den Grafentitel von Aarberg an und liessen sich im Gefolge einer Eheschliessung im holländischen Limburg nieder. Mehrere Mitglieder dieser Linie schlugen militärische Laufbahnen ein; im 18. Jahrhundert hoben sie ein wallonisches Regiment aus, das ihren Namen trug und in den österreichischen Niederlanden in kaiserlichen Diensten stand. Charles Philippe Alexandre (1776-1814), der unverheiratet in Brüssel starb, hatte zwei uneheliche Söhne: Paul (1801-1883) und Louis (1802-1877), die 1843 vom belgischen König als Ritter von Saint-Paul bzw. Ritter von Neuenburg geadelt wurden. 1956 erlosch dieser letzte Seitentrieb des Hauses Aarberg mit Raoul, einem Enkel von Louis.