när Medelhavet var en varm torr ihålig nära slutet av Messinian salthalt kris i slutet av Miocene, Faiyum var en torr ihålig, och Nilen flödade förbi den längst ner i en kanjon (som var 8000 fot (2400 m) djup eller mer där Kairo är idag). Efter Medelhavet reflooded i slutet av Miocene blev Nile canyon en arm av havet som når inlandet längre än Aswan. Under geologisk tid fylldes havsarmen gradvis med silt och blev Nildalen.
så småningom siltade Nildalen upp tillräckligt högt för att låta Nilen regelbundet rinna över i Faiyum Hollow och göra en sjö i den. Sjön registreras först från omkring 3000 f.Kr., runt tiden för Menes (Narmer). Men för det mesta skulle det bara fyllas med höga översvämningsvatten. Sjön gränsar till neolitiska bosättningar, och staden Crocodilopolis växte upp i söder där den högre marken skapade en ås.
år 2300 f.Kr. utvidgades och fördjupades vattenvägen från Nilen till den naturliga sjön för att skapa en kanal som nu kallas Bahr Yussef. Denna kanal matas in i sjön. Detta var tänkt att tjäna tre syften: kontrollera översvämningen av Nilen, reglera vattennivån i Nilen under torra årstider och betjäna omgivningen med bevattning. Det finns bevis för forntida egyptiska faraoner från den tolfte dynastin som använder den naturliga sjön Faiyum som en reservoar för att lagra överskott av vatten för användning under torra perioder. De enorma vattenverk som de forntida egyptiska faraonerna från den tolfte dynastin genomförde för att förvandla sjön till en enorm vattenreservoar gav intrycket att sjön själv var en konstgjord utgrävning, som rapporterats av klassiska geografer och resenärer. Sjön övergavs så småningom på grund av att den närmaste grenen av Nilen minskade i storlek från 230 f.Kr.
Faiyum var känt för de forntida egyptierna som den tjugoförsta nomen i Övre Egypten, Atef-Pehu (”Norra Sycamore”). I forntida Egyptisk tid var dess huvudstad Sh-d-y-t (vanligtvis skrivet ”Shedyt”), kallad av grekerna Crocodilopolis, och grundades av Ptolemaios II som Arsinoe.
denna region har de tidigaste bevisen för jordbruk i Egypten och var ett centrum för kunglig pyramid och gravbyggnad i Mellanrikets tolfte dynasti och igen under ptolemaisk dynasti. Faiyum blev en av Brödkorgarna i den romerska världen.
under de första tre århundradena e.Kr. balsamerade folket i Faiyum och på andra håll i romerska Egypten inte bara sina döda utan placerade också ett porträtt av den avlidne över ansiktet på mummiförpackningarna, höljet eller fodralet. Egyptierna fortsatte sin praxis att begrava sina döda, trots den romerska preferensen för kremering. Bevarad av den torra ökenmiljön utgör dessa Faiyum-porträtt den rikaste porträttkroppen som har överlevt från antiken. De ger oss ett fönster in i ett anmärkningsvärt samhälle av folk med blandat ursprung—egyptier, greker, romare, syrier, libyer och andra—som blomstrade för 2000 år sedan i Faiyum. Faiyum-porträtten målades på trä i en pigmenterad vaxteknik som kallades encaustic.
i slutet av 1: a årtusendet e.Kr. krympte jordbruksområdet och bosättningar runt kanten av bassängen övergavs. Dessa platser inkluderar några av de bäst bevarade från det sena romerska riket, särskilt Karanisoch från Bysantinska och tidiga arabiska perioder, även om den senaste ombyggnaden har minskat de arkeologiska funktionerna kraftigt.
”Kolonialtyp” bynamn (byar uppkallade efter städer på andra håll i Egypten och platser utanför Egypten) visar att mycket mark togs i odling i Faiyum under de grekiska och romerska perioderna.
enligt Encyclopedia Aubbidia Britannica elfte upplagan odlades 1910 över 1000 km2 (400 mile2) av Faiyum-Oasen, de främsta grödorna var spannmål och bomull. Slutförandet av Aswan Low Dam säkerställde en fylligare vattenförsörjning, vilket möjliggjorde 20 000 tunnland (80 km2) Mark, tidigare unirrigerad och obeskattad, att odlas under de tre åren 1903-1905. Tre grödor erhölls på tjugo månader. Provinsen noterades för sina fikon och druvor av exceptionell kvalitet. Oliver odlades också. Rose träd var mycket talrika, och de flesta av Attar av rosor i Egypten tillverkades i provinsen. Faiyum hade också en utmärkt fårras.