De vallei werd al sinds de prehistorie bewoond, uit die tijd zijn rotstekeningen gevonden. Constructies die voor het begin van de moderne jaartelling zijn gemaakt ten tijde van het Nabateaanse koninkrijk, zoals dammen, reservoirs, paleizen en heiligdommen zijn blootgelegd en door archeologen onderzocht. Aan de voet van de berg Jabal Rum nabij het dorp Rum werden de ruïnes van een Nabateese tempel, een paleisachtige residentie en een badcomplex gevonden.

In Europa is Wadi Rum vooral bekend vanwege zijn natuurlijke schoonheid en omdat de Britse officier Thomas Edward Lawrence er in de tijd van de Arabische opstand van 1917-1918 zijn Arabische troepen voorbereidde op de aanval op Akaba. Een van de bronnen in het gebied, de Bir el-Ambic, wordt aan toeristen aangewezen als 'Lawrence's Well'.