初代当主・中山信吉の四男で、寛永19年（1644年）第2代当主・中山信政（信治の兄）の養嗣子。母は塩谷義上の娘。正室は向井忠勝の娘。子に信行（長男）、信興（次男）、信成（三男）、信庸（五男）、信秀（六男）、信敏（七男）、娘（中山直房正室）など。官位は従五位下、備前守。
佐助を称し、正保2年（1645年）12月25日、従五位下・備前守に叙任。慶安4年（1651年）11月5日、兄で養父の信政の隠居により跡を継ぐ。天和元年（1681年）7月18日、家督を長男の信行に譲って隠居し、元禄2年（1689年）6月11日に死去した。法号は中山院殿性海道軒大居士。墓所は埼玉県飯能市中山の智観寺。
父や兄と違い、幕藩体制が整備された3代信治以降の中山家当主は幕臣の経歴を持たない[2]。