Het departement was een van de 83 departementen die werden gecreëerd tijdens de Franse Revolutie, op 4 maart 1790 door uitvoering van de wet van 22 december 1789, uitgaande van een deel van de provincie Franche-Comté.
Haute-Saône grenst aan de departementen Côte-d'Or, Haute-Marne, Vosges, Territoire de Belfort, Doubs en Jura.