Junto al río Omecillo, en ese territorio al norte de la Sierra de Arcena –zona de Valpuesta– que cierra como una pinza geográfica el Valle alavés de Valdegobía, en una carretera que atraviesa dicho valle uniendo San Pantaleón de Losa con la carretera de Burgos a Bilbao por Orduña, en terreno llano, se halla situado SAN MILLÁN DE SAN ZADORNIL, a 50 km de Villarcayo, 25 de Miranda de Ebro y 90 de Burgos.
Valpuesta por el norte, la provincia de Álava por el este y el oeste y San Zadornil y Arroyo de San Zadornil por el sur forman corona a su alrededor.
Hasta el año 1352, en el censo-pesquisa que manda hacer en toda Castilla el rey Pedro I, que más tarde dio origen al llamado Libro de las Behetrías, no encontramos su nombre escrito y era lugar de realengo, es decir, gozaba de la protección del rey, como afirmaron sus pobladores en las respuestas generales del Catastro del Marqués de la Ensenada en 1752.
Su población ascendía en 1848 a 128 habitantes, según consta en el Diccionario geográfico de Pascual Madoz. Como la inmensa mayoría de los pueblos
de la provincia, aunque en este caso en poca cantidad, creció a lo largo de la segunda mitad del siglo XIX hasta llegar a 144 personas en el año 1900. Le fue mucho más favorable la dura primera mitad del siglo XX, ya que presentaba en 1950 un censo de 235 habitantes. Pero los ataques de la inexorable emigración de la segunda mitad del siglo han hecho que lo termine con 39 personas en el año 2000.