Kdy Středozemní Moře bylo teplé suché duté blízko konce Messinian Slanost Krize v pozdním Miocénu, Faiyum bylo suché duté, a Nil tekl přes to na dně kaňonu (což bylo 8 000 stop (2,400 m) hluboké nebo více Káhiry, kde je dnes). Poté, co se Středozemní moře na konci Miocénu změnilo, kaňon Nilu se stal ramenem moře sahajícím do vnitrozemí dále než Asuán. V průběhu geologického času se toto mořské rameno postupně naplnilo bahnem a stalo se údolím Nilu.
Nakonec údolí Nilu postele ucpal dostatečně vysoká, aby Nilu pravidelně přetečení do Faiyum Duté, a aby také jezero. Jezero je poprvé zaznamenáno asi od roku 3000 před naším letopočtem, kolem doby Menes (Narmer). Z větší části by však byla naplněna pouze vysokými povodňovými vodami. Jezero bylo ohraničeno neolitickými osadami, a město Crocodilopolis vyrostlo na jihu, kde vyšší půda vytvořila hřeben.
2300 před naším LETOPOČTEM, vodní cesty z Nilu do přírodní jezero byl rozšířen a prohlouben, aby se kanál, který je nyní známý jako Bahr Yussef. Tento kanál se dostal do jezera. To mělo sloužit třem účelům: kontrolovat záplavy Nilu, regulovat hladinu vody v Nilu v období sucha a sloužit okolí zavlažováním. Existují důkazy o dávných Egyptských faraonů z dvanácté dynastie pomocí přírodní jezero Faiyum jako zásobník pro ukládání přebytků vody pro použití během období sucha. Obrovské vodárna prováděné dávných Egyptských faraonů z dvanácté dynastie transformovat lake do obrovské vodní nádrže dal dojem, že samotné jezero bylo uměle výkopové, jak uvádí klasické geografové a cestovatelé. Jezero bylo nakonec opuštěno kvůli zmenšení nejbližší větve Nilu z roku 230 př.n. l.
Faiyum bylo známo, že staří Egypťané jako dvacet-první nome Horního Egypta, Atef-Pehu („Severní Sycamore“). Ve starověkých egyptských dobách, jeho hlavní město bylo Sh-d-y-t (obvykle psáno „Shedyt“), volal Řekové Crocodilopolis, a refounded Ptolemaios II jako Arsinoe.
Tento region má nejstarší důkazy pro zemědělství v Egyptě, a byl centrem královské pyramidy a hrobky-budova ve Dvanácté dynastie Říše Středu, a znovu během vlády dynastie Ptolemaiovců. Faiyum se stal jedním z chlebových košů římského světa.
Pro první tři století našeho letopočtu, lidé z Faiyum a jinde v Římském Egyptě nejen balzamovali své mrtvé, ale také umístěn portrét zesnulého přes obličej mumie obvazy, bandáže nebo případ. Egypťané pokračovali ve své praxi pohřbívání svých mrtvých, navzdory Římské preferenci kremace. Zachováno suchým pouštním prostředím, tyto portréty Faiyum tvoří nejbohatší tělo portrétování, které přežilo ze starověku. Poskytují nám s oknem do pozoruhodné společnosti národů smíšeného původu—Egypťanů, Řeků, Římanů, Syřanů, Libyjců a další—, které vzkvétalo před 2000 lety v Faiyum. Faiyumovy portréty byly namalovány na dřevo technikou pigmentovaného vosku zvanou enkaustika.
na konci 1. tisíciletí našeho letopočtu se orná plocha zmenšila a osady kolem okraje pánve byly opuštěny. Tyto stránky obsahují některé z nejlépe dochovaných z pozdní Římské Říše, zejména Karanis, a z Byzantské a rané Arabské Období, i když nedávná přestavba má výrazně sníženou archeologické funkce.
„Koloniální-typ“ jména vesnice (vesnice pojmenované po městech jinde v Egyptě a v místech mimo Egypt) ukazují, že mnoho půdy byl přinesen do pěstování v Faiyum v řecké a Římské období.
Podle Encyclopædia Britannica Jedenácté Vydání, v roce 1910 více než 1000 km2 (400 km 2) Faiyum Oasis byl kultivovaný, hlavní úroda obilovin a bavlny. Dokončení Nízké Asuánské Přehrady zajistit plnější zásobování vodou, což umožnilo 20,000 akrů (80 km2) půdy, dříve unirrigated a nezdaněných, pod pěstování ve třech letech 1903-1905. Tři plodiny byly získány za dvacet měsíců. Provincie byla známá svými fíky a hrozny výjimečné kvality. Olivy byly také pěstovány. Růžové stromy byly velmi početné a většina egyptských růží byla vyrobena v provincii. Faiyum měl také vynikající plemeno ovcí.