Die ersten Siedlungsspuren in Franzenheim gehen in die Zeit der Römerherrschaft zurück. Die Gemeinde wurde erstmals 1098 unter dem Namen „Brumtesma“ ausgewiesen.

Im Jahr 1903 wurde von Franzenheimer Bauern eine Raubgrabung durchgeführt, bei der man auf die Reste einer römischen Villa stieß. Vier Porticus-Säulen aus weißem Sandstein sowie Kupfermünzen aus dem 2. und 4. Jahrhundert konnten gesichert werden, sie sind im Landes-museum in Trier ausgestellt. Weitere Ausgrabungen lassen darauf schließen, daß sich im Ortskern eine römische Villa rustica (Bauernhof) befand. Franzenheim zählte schon seit dem Mittelalter stets zu den ärmsten Dörfern der Region, erst die Eisenvorkommen im 19. Jahrhundert bewirkten einen wirtschaftlichen Aufschwung.

Sehenswert ist die Kapelle (1849, erweitert 1959).