地中海が中新世後期のメッシニアの塩分危機の終わり近くに熱い乾燥した中空であったとき、ファイユムは乾燥した中空であり、ナイル川は峡谷の底（現在のカイロの深さ8,000フィート（2,400m）以上）でそれを過ぎて流れた。 中新世の終わりに地中海が再開発された後、ナイル峡谷はアスワンよりも内陸に到達する海の腕となった。 地質学的な時間の経過とともに、海の腕は徐々にシルトで満たされ、ナイル川の谷になった。
最終的にナイル川の谷底は、ナイル川が定期的にファイユムの空洞に溢れ、その中に湖を作るのに十分な高さまで沈泥した。 この湖は、メネス（ナルメル）の時代の紀元前3000年頃から最初に記録されています。 しかし、ほとんどの場合、それは高い洪水の水で満たされるだけです。 湖は新石器時代の集落に囲まれており、Crocodilopolisの町はより高い地面が尾根を作った南に成長しました。
紀元前2300年、ナイル川から自然湖までの水路が広がり、深まって運河が作られ、現在はBahr Yussefとして知られています。 この運河は湖に供給されました。 これは、ナイル川の洪水を制御し、乾季にナイル川の水位を調節し、周辺地域に灌漑を提供するという三つの目的を果たすことを意図していました。 乾期に使用するための水の余剰を格納するための貯水池としてファイユムの自然の湖を使用して第十二王朝の古代エジプトのファラオの証拠があ 古代エジプトのファラオが湖を巨大な貯水池に変えるために行った巨大な水道は、古典的な地理学者や旅行者によって報告されたように、湖自体が人工的な掘削であるという印象を与えた。 この湖は、紀元前230年からナイル川の最も近い支流が減少したために最終的に放棄された。
ファイユームは古代エジプト人には上エジプトの21番目のノーム、Atef-Pehu（「北のシカモア」）として知られていた。 古代エジプト時代には、その首都はSh-d-y-t（通常は”Shedyt”と書かれていた）であり、ギリシャ人によってCrocodilopolisと呼ばれ、プトレマイオスIIによってArsinoeと改名された。
この地域はエジプトで農業を行っていた最古の証拠を持ち、中王国の第12王朝、そしてプトレマイオス朝の支配下にあった王家のピラミッドと墓の建設の中心地であった。 ファイユムはローマ世界の穀倉地帯の一つとなった。
西暦最初の3世紀の間、ファイユームとローマ・エジプトの他の場所の人々は死者を防腐処理しただけでなく、ミイラの包み、シュラウド、またはケースの顔に故人の肖像画を置いた。 エジプト人はローマ人の火葬の好みにもかかわらず、死者を埋葬する習慣を続けた。 乾燥した砂漠の環境によって保存され、これらのファイユムの肖像画は、古代から生き残った肖像画の最も豊かな体を構成しています。 彼らは、2,000年前にファイユムで栄えたエジプト人、ギリシャ人、ローマ人、シリア人、リビア人など、混合起源の人々の顕著な社会への窓を私たちに提供します。 Faiyumの肖像画はencausticと呼ばれる彩色されたワックスの技術の木で塗られた。
西暦1千年紀後半、耕地面積は縮小し、流域の端付近の集落は放棄された。 これらの遺跡には、ローマ帝国後期、特にカラニス、ビザンチン時代とアラブ時代の最も保存状態の良いものが含まれていますが、最近の再開発では考古学的特徴が大幅に減少しています。
“コロニアル型の”村名”（エジプトの他の場所やエジプトの外の場所にちなんで命名された村）は、ギリシャとローマの時代にファイユームで多くの土地が栽培されていたことを示している。
ブリタニカ百科事典第十一版によると、1910年にファイユムのオアシスの1,000km2（400マイル2）以上が栽培され、主な作物は穀物と綿花であった。 アスワン・ロー・ダムの完成により、水の供給がより充実し、1903年から1905年の3年間で20,000エーカー(80km2)の土地が耕作されることができた。 二十ヶ月で三つの作物が得られた。 州は、そのイチジクと例外的な品質のブドウのために注目されました。 オリーブも栽培されていた。 バラの木は非常に多く、エジプトのバラのattarのほとんどは州で製造されました。 Faiyumはまた、羊の優れた品種を持っていました。