Famiglia medievale dell'alta nobiltà, discendente, secondo la tradizione, da Ulrich von Fenis (ca. 1015-1020). Questa filiazione rimane tuttavia controversa, anche se suffragata da indizi storici e archeologici; la genealogia dei de Neuchâtel agli inizi non è chiaramente definita. Il primo esponente noto è Rodolphe I (citato dal 1125, ca. 1149), signore di Arconciel dal 1143 grazie al matrimonio con Emma de Glâne, cosignore di Neuchâtel con il fratello Manegold. Nella prima metà del XIII secolo i membri della famiglia si insediarono sul sito apparentemente abbandonato di Neuchâtel ed eseguirono estese e prestigiose opere, tra cui il restauro e l'ampliamento della residenza donata dal re di Borgogna Rodolfo III alla futura moglie (1011) e la costruzione della chiesa collegiata. Ulrich II (citato dal 1140 ca., 1191/1192), figlio di Rodolphe I, sviluppò la sua zona d'influenza in direzione dell'arco giurassiano ed elevò Neuchâtel, dove si stabilì definitivamente, a nuovo centro del potere familiare. I suoi figli, Rodolphe II (->) e Ulrich III (->), acquisirono il titolo comitale nell'ultimo decennio del XII secolo e adottarono definitivamente il nome de Neuchâtel. Il possesso di avogadrie (Münchenwiler, Môtiers e Sankt Johannsen) ebbe un ruolo importante nelle fasi iniziali dell'ascesa della dinastia. I de Neuchâtel sostennero diverse istituzioni ecclesiastiche (Erlach, Hauterive, Fontaine-André, ecc.) e annoverarono un vescovo di Losanna (Berthold, ->) e uno di Basilea (Henri, ->). Nel 1214 Ulrich III e suo nipote Berthold (->), cosignori, concessero delle franchigie alla città di Neuchâtel. Verso il 1218 divisero il patrimonio familiare: il primo ricevette le terre della regione germanofona, il secondo quelle di lingua francese. La frammentazione territoriale proseguì con i figli e poi con gli abiatici di Ulrich III, che diedero origine ai rami dei von Nidau, von Strassberg e d' Aarberg (Aarberg-Aarberg e Aarberg-Valangin).
Berthold e i suoi discendenti assicurarono la continuità del ramo de Neuchâtel, ma abbandonarono provvisoriamente il titolo comitale, attribuito a Ulrich III al momento della spartizione delle terre. Indeboliti nella fascia orientale del loro territorio, rafforzarono nel XIII secolo la loro presenza nel Val-de-Travers ed estesero la loro influenza ai villaggi del litorale fino a Vaumarcus. Anche se nel 1288 interruppero il rapporto di vassallaggio diretto con l'imperatore e divennero vassalli dei de Chalon-Arlay, a cavallo tra il XIII e il XIV secolo i de Neuchâtel rafforzarono in maniera marcata le loro posizioni. Rodolphe IV (->), detto Rollin, reintrodusse l'uso del titolo comitale (1296) e uscì vittorioso da diversi scontri con i fratelli d'Aarberg, ciò che gli permise di assicurarsi i diritti di sovranità sulla signoria di Valangin. Dopo aver ceduto per decenni di fronte alla pressione del vescovo di Basilea, il confine orientale della contea di Neuchâtel (oggi frontiera con il canton Berna) venne definitivamente stabilizzato nella prima metà del XIV secolo con la fondazione di Le Landeron accanto a La Neuveville (allora nella diocesi di Basilea).
Circondati da vicini potenti, i conti de Neuchâtel perseguirono una politica di alleanze e di omaggi ad ampio raggio per consolidare il potere e garantire la loro indipendenza. Dalla fine del XIII secolo conclusero diversi trattati di comborghesia, in particolare con le città di Friburgo (1290), Bienne (1306) e Berna (1308). A metà del XIV secolo Louis (->) rese successivamente omaggio al signore di Chalon (1357), al duca d'Austria (1359) e al conte di Savoia (1360). Stringendo alleanze matrimoniali, i de Neuchâtel si istallarono temporaneamente nell'antica contea di Vaud controllando le signorie di La Sarraz, Champvent e Vugelles-la-Mothe. Il matrimonio tra Louis e Jeanne de Montfaucon (1325) segnò l'inizio di una presenza prioritaria e massiccia dei de Neuchâtel nella Franca Contea. All'omaggio ricevuto da decine di vassalli, aggiunsero l'esercizio diretto del potere sulle signorie situate tra la valle di Morteau, di cui detenevano i diritti di avogadria, e i dintorni di Besançon. Verso l'interno il conte assicurò la propria posizione sia sul lato della Savoia, sia su quelli di Berna e della diocesi di Basilea accordando delle franchigie a Boudry (1343) e Le Landeron (1350). Louis e suo figlio Jean (1334-1369) intrapresero anche una carriera di condottieri che si concluse con importanti debiti e la morte di Jean in prigionia. Nel 1372 Louis fece costruire nella collegiata di Neuchâtel un monumento funebre per sé e la famiglia, una delle principali opere del ME in Svizzera.
In assenza di un erede maschio legittimo, fu Isabelle (->) a succedere al padre Louis nel 1373. Confiscò la maggior parte dei feudi detenuti dagli altri membri della famiglia, ma assegnò la signoria di Vaumarcus a Girard (ca. 1400), figlio illegittimo del fratello Jean, per proseguire la stirpe paterna attraverso questo ramo, cui appartennero Simon (->), Lancelot (->) e Claude (->), che a sua volta diede vita alla linea dei de N.-Gorgier. Con la morte di Isabelle nel 1395 si estinse il ramo legittimo dei de N. La contea passò allora a suo nipote, Conrad de Fribourg, figlio della sorella Varenne (o Vérène).