Els seus sobirans s’intitularen, indistintament, comtes de Melguelh i de Substancion pel fet que aquesta darrera ciutat fou la seu episcopal des que Magalona, antiga seu episcopal del comtat, fou arrasada per Carles Martell. Al cartulari del comtat de Melguelh apareix com a primera comtessa Guillemona (morta el 920/929), que deixà hereu el seu fill Bernat I (mort després del 922). Comtes anteriors a Guillemona foren Aigulf I, probablement got, pare del seu successor, el comte Amic I (mort després del 778), i de Guitizà (sant Benet d’Aniana), Robert I, Adolf I, Ernest I i Everard I (mort després del 812). Bernat I fou pare de Berenguer I (mort després del 950), i en temps del besnet d’aquest darrer, el comte Bernat III, el bisbe Arnau reconstruí la ciutat de Magalona i hi traslladà la seu episcopal; per això fou abandonada la denominació de comtat de Substancion i emprada la de comtat de Melguelh. El comte Pere I es casà vers el 1063 amb Almodis, filla del comte Ponç II de Tolosa i germana de Ramon Berenguer II de Barcelona, i el 1085 cedí al papa Gregori VII el comtat de Melguelh i el bisbat de Magalona per tenir-los com a feu del papat; però com que tenia el comtat com a vassall del rei de França, els seus successors no feren cas d’aquesta donació. Foren fills seus Ponç de Melguelh (mort el 1125), que fou abat de Cluny, Adelaida de Melguelh, que fou mare de Pere del Puèi, gran mestre de l’Hospital, i Ramon III (mort vers el 1120), que fou pare del comte Bernat IV, el qual estigué en guerra contra el seu cunyat, el senyor Guillem de Montpeller, i es retirà de monjo a l’abadia de Saint Chapre, al Velai. Possiblement fou pare de Guillema de Melguelh, muller del vescomte Ramon Folc II de Cardona, i, amb seguretat, de la comtessa Beatriu I (morta després del 1190), que governà sota la tutela del seu oncle Guillem de Montpeller, el qual la desposà (1132) amb el comte Berenguer Ramon I de Provença. El comte Alfons I de Tolosa, que pretenia la regència, declarà la guerra al senyor de Montpeller, però hom arribà a una convinença per la qual ambdós governarien conjuntament fins a la majoria d’edat de Beatriu. Guillem VI de Montpeller no esperà el compliment d’aquest termini i feu celebrar el matrimoni de la seva neboda (1135) amb el comte de Provença. Aquest morí el 1144 i ella es casà en segones noces (1146) amb Bernat Pelet, senyor d’Alès (Bernat VI de Melguelh, mort el 1170). Del primer matrimoni tingué Ramon Berenguer I, comte de Melguelh, associat amb la mare, i de Provença (pare de la comtessa Dolça I), i del segon matrimoni, els comtes Bertran I i Ermessenda I. Beatriu I casà la seva filla amb Pere Bermon, de Sauva, senyor d’Andusa (mort el 1172), i l’heretà amb una gran part del comtat, la qual cosa fou impugnada pel fill Bertran, que ja s’intitulava comte des de la mort del seu pare. Bertran s’alià amb el senyor de Montpeller Guillem VII i li feu donació d’una gran part de les seves possessions, i el 1172 es feu vassall d’Alfons I de Catalunya-Aragó i li cedí el comtat, en presència del comte de Pallars, i els prohoms melgoresos juraren fidelitat al comte barceloní. Davant això, Beatriu I desheretà el seu fill i feu hereves per meitats la filla Ermessenda i la neta Dolça (1172). Vídua Ermessenda, fou casada (1173) amb Ramon, hereu del comte de Tolosa (després comte Ramon VI de Tolosa), i hom disposà que Melguelh restés unit al comtat de Tolosa. Confiscat pels reis de França al segle XIII, el comtat de Melguelh passà als bisbes de Magalona.