Vivant depuis longtemps dans la haute vallée de l'Ariège, vraisemblablement depuis la Préhistoire, le Mérens est probablement le descendant d'un cheval qui serait arrivé dans la vallée pendant le quaternaire, il y a environ 15 000 années. Ce dernier se serait adapté au climat rude de ces montagnes, afin de ne pas avoir à subir le réchauffement climatique apparu à la fin de la dernière période glaciaire. Une autre théorie, celle du Docteur Paul Prunet, parle d'un « cheval aryen » qui serait arrivé 60 000 ans avant notre ère, lors de la deuxième migration américaine.

Selon une étude espagnole il ferait partie du groupe des chevaux « Cantabriques-pyrénéennes », il serait donc apparenté, entres autres au Garrano et à l'Asturcón. Génétiquement parlant, il a des similitudes génétiques avec l'Exmoor du Royaume Uni. On pense aussi qu'il a peut être des origines ibériques, communes aux chevaux pyrénéens. Pour certains, son profil rectiligne ou concave contredit cette théorie, et pense qu'il aurait des origines directement reliées aux chevaux orientaux venus s'installer en Ariège.

Par ailleurs, il a une forte ressemblance avec le Dole Gudbrandsdal de Norvège, ainsi qu'avec le Fell et le Dales du Royaume Uni, mais les liens qu'il aurait avec ses races sont méconnus.

Après avoir été domestiqué au néolithique ou à l'âge de bronze, son modèle s'est peu à peu forgé pour devenir celui qu'on connaît aujourd'hui. Son isolement a permis à la race de demeurer particulièrement pure.

Comme beaucoup d'autres races, le Mérens a failli disparaître à cause des croisements non sélectifs qu'il a subit au cours du XIXème siècle. Fort heureusement, des éleveurs vont farouchement garder leurs poulains et leurs juments afin de conserver une conformation la plus proche possible du modèle originel.

A partir de 1908, une sélection va être mise en place et en 1933 le syndicat d'élevage du Mérens est fondé. Puis, 20 ans plus tard, le Stud-book enregistrera huit étalons sous le contrôle des haras nationaux.

Mais le véritable déclin va se produire lorsqu'en 1946, l'armée va arrêter d'employer le Mérens. A cela, va s'ajouter la généralisation de la mécanisation après le milieu XXème siècle, qui va provoquer une chute dont la race ne pourra se remettre.

Malgré son utilisation comme améliorateur au Sénégal, dans l'agriculture jusqu'aux années 1970, l'effectif ne parvient pas à remonter d'une manière satisfaisante, d'autant que certains individus sont alourdis pour la production de viande. Au bord de l'extinction dans les années 1970 avec environ 40 sujets restant, le Mérens va tant bien que mal survivre grâce à ses montagnes natales.

Ses sauveurs seront aussi inattendus que bienvenue. Des communautés hippies vont s'installer dans la région, relancer une nouvelle économie, mais aussi élever le Mérens.

A la même époque, la race est reconvertie en cheval de loisir par Lucien Lafont de Sentenac. De plus, le cheval de Mérens va prendre l'appellation de « poney », ce qui va le rendre plus populaire, mais il s'agit bien d'un cheval. Pour cette raison, il va être extrait du groupe des « poneys » par les Haras nationaux, pour être classé dans les chevaux de sang le 1 janvier 1998.

Grâce aux efforts des différents intervenants, dont le Sherpa France, association qui a pour objectif de promouvoir et protéger la race, le nombre de chevaux va augmenter. La race reste toutefois signalée comme en danger d'extinction.