Le nom du village vient de sa position élevée sur une petite colline (Medius Mons, Moyenmont). On ne peut assigner de date certaine à la fondation de Moyemont. Il est cependant probable qu'il existait à l'époque galloromaine; de nombreuses monnaies romaines y ont été trouvées. La voie romaine qui reliait Langres à Raon-l'Etape, le Donon et Strasbourg passait dans les bois de Moyemont.

    En 1114, dans un diplôme donné par l'empereur germanique Henri IV aux chanoines de Saint-Dié, on le trouve mentionné au nombre des seigneuries du chapitre de Moyemont. Le village eut souvent à souffrir pendant le Moyen-Age. Il fut plusieurs fois détruit ou pillé par des seigneurs de la région. En 1468 notamment le village fut totalement détruit par les hommes de Thiébaut de Neufchâtel, maréchal de Bourgogne.
    Aux XVIe et XVIIe siècles, de nombreuses victimes, sorciers et sorcières furent condamnés aux bûchers de Saint-Dié. Outre leurs droits seigneuriaux, les chanoines possèdaient à Moyemont une maison seigneuriale ou Franche-Maison, qui était le siège de leur haute justice en ce lieu. Il y avait également dans cette maison une prison et un carcan destiné à l'exposition des criminels (La prison existe encore de nos jours). Le chapitre restera en possession de toute la seigneurie jusqu'à la Révolution.

    Au XIXe siècle, le village a pu compter jusqu'à 460 habitants. En 1800, un incendie a brûlé la tour de l'église et une partie du village de Moyemont. Le nouveau presbytère date de 1823, l'école des garçons de 1827 et l'école des filles de 1858.
    La guerre de 1914-1918 enleva la vie à un grand nombre de personnes du village.
    En 1936, l'adduction d'eau a été installée. L'exécution de ce projet fut un peu délicat car un groupe mené par le prêtre de l'époque y était hostile. En 1937, la gare de Moyemont est fermée. En 1993, une restructuration de l'ensemble du foncier cultivé fut menée à son terme après le remembrement des terres. En 2005, Moyemont compte 214 âmes.