משפחות השבט העיקריות היו שותלח, בכר ותחן, ומבני שותלח משפחת ערן. כך לפי מפקד בני ישראל בערבות מואב[4]. לעומת זאת לפי הרשימה בדברי הימים[5] אלו היו שותלח ובריעה, ואחותם שארה. יש פרשנים שקשרו את 'ברד' ו'תחת' המוזכרים שם כשמות שונים ל'בכר' ו'תחן' שנמנו בערבות מואב[6].
לפי מדרשי חז"ל, אחת הסיבות לכך שבני ישראל נסובו במדבר ולא עלו ישר לארץ ישראל היא מלחמה מוקדמת יותר של שבט אפרים בפלשתים,[7] לאחר שיצאו ממצרים לפני שהוצאים משה (ראה פירוש יוב"ע על ספר שמות, פרק י"ג, פסוק י"ז)[8]. ובפרקי רבי אליעזר מובא שעוד לפני הגעתו של משה יצאו בני אפריים בעקבות משיח שקר בשם נון[9] ונתפסו על ידי המצרים: "ר' אליעזר אומ' כל אותן השנים שישבו ישראל במצרים ישבו בטח ושאנן ושלו עד שבא נון מבני בניו של אפרים ואמ' להם נגלה לי הב"ה להוציא אתכם ממצרים. בני אפרים בגאות לבם שהם מזרע המלכות וגבורי כח במלחמה לקחו את נשיהם ואת בניהם ויצאו ממצרים ורדפו המצריים אחריהם והרגו מהם מאתים אלף כלם גבורים שנ' בני אפרים וכו'" (פרקי דרבי אליעזר, מ"ח).
עוד עולה מהמקורות כי חלק משבט אפריים כבר ישב מחוץ למצרים טרם יציאת מצרים. למשל התוספת של 20,500 במפקד השני של שבט מנשה לעומת המפקד הראשון 'במדבר' (כו, לד מול א, לה; ב, כא) מחזקת את הסברה, שמשפחות מכיר וגלעד כבר ישבו בגלעד, כשאחיהם הגיעו ממצרים[10][11]. דעה נוספת רומזת שאותם אנשים שכבר ישבו מחוץ למצרים היו מאותם שנפלו בקרב בניסיון היציאה הראשון ממצרים[7].
בספר במדבר, פרשת נשא נזכר נשיא שבט אפרים במדבר: אֱלִישָׁמָע בֶּן עַמִּיהוּד, שהיה סבו של יהושע בן נון ואביו של נון.
בפרשת מסעי נזכר נשיא אפרים שונה בשם קְמוּאֵל בֶּן שִׁפְטָן. יְהוֹשֻׁעַ בִּן נוּן משבט אפרים היה אחד המרגלים שנשלחו לבדוק את מצבה של הארץ המובטחת. הוא מונה להיות יורשו של משה רבנו לאחר מותו ולהוביל את בני ישראל בכיבוש הארץ.
בזמן מסעם של בני ישראל במדבר, חנה שבט אפרים כראשון במחנה שהיה ממערב למשכן.
במפקד שנערך במדבר לאחר יציאת מצרים מנו הגברים מגיל 20–50 בשבט אפרים 40,500 איש אך מספרם ירד בהדרגה בשנים הבאות וכאשר בני ישראל הגיעו לארץ המובטחת, לאחר 40 שנה של נדידה במדבר, מנו 32,500 איש.
נחלת שבט אפרים עלתה בגורל ב"בית יוסף", לאחר שמטה בני יהודה היה השבט הראשון אשר קבל נחלה מיהושע בן נון, לאחר כיבוש ארץ כנען.
הנחלות של בית יוסף, אפרים ומנשה, נחשבות לגדולות.
שבט אפרים התנחל בתחום בין נחל הירקון לבין נהר הירדן וכללה את החלק המרכזי של שטח ההר שבין ירושלים לעמק יזרעאל. נחלה זו כללה ערים חשובות בתקופת המקרא דוגמת שכם, בית אל ושילה.
בתקופת השופטים באו בני אפרים בתלונות כנגד השופטים גדעון בן יואש ויפתח הגלעדי, בשני סיפורים שונים, על שלא שיתפו אותם במלחמותיהם.
בעוד שבימי גדעון נפתרה המחלוקת בדרכי שלום (שופטים, ו', ל"ה), בימי יפתח היא נגמרה בטבח נורא בבני אפרים.
בתקופת המלוכה נחלש מעמדו של שבט אפרים, אך הוא עדיין נחשב לאחד השבטים החשובים, המרכזיים והמשפיעים בשבטי ישראל. אישים מפורסמים שיצאו משבט אפרים בתקופת המלוכה כוללים את בית ירבעם בן נבט ובית אחאב.
השבט בגלות
שבט אפרים נחשב במסורת היהודית כאחד מעשרת השבטים האבודים של בני ישראל. עם חורבן ממלכת ישראל בשנת 722 לפנה"ס לערך, רבים הוגלו לרחבי האימפריה האשורית; אחרים נטמעו בממלכת יהודה. אמנם, בספר דברי הימים ב' מוזכר כי בימי חזקיהו, שארית הפליטה של ממלכת ישראל, כולל שבט אפרים, הוזמנו לירושלים על מנת לחגוג את חג הפסח, ובימי יאשיהו, המקדש משופץ בכסף שנאסף גם "מיד מנשה ואפרים ומכל שארית ישראל" (ל"ד, ט'). מספר מחקרים מהשנים האחרונות מעידים כי ההגליות האשוריות באזור השומרון היו כנראה משמעותיות פחות מהמתואר בספרי מלכים, ונראה שרבים מתושביו נותרו במקומם לאחר הכיבוש האשורי.[12] השומרונים מייחסים את עצמם לשבטי אפרים ומנשה (וגם לוי) שנותרו בארץ לאחר הכיבוש האשורי, והמחקר האקדמי בן-זמננו מאשר במידה רבה את טענה זו.[12]יהודי קוצ'ין גם הם מייחסים את עצמם לשבט זה.
בתיאור שיבת ציון בספר דברי הימים א' פרק ט' מתוארים החוזרים לארץ ישראל כאנשים מהשבטים יהודה, בנימין, לוי, מנשה ואפרים (שני השבטים האחרונים היו חלק מתושבי ממלכת ישראל במקור לאחר פילוג ממלכת ישראל המאוחדת, פרופסורים כמו: מ.ד. קאסוטו וא.ש. הרטום מפרשים זאת כ:"שרידי עשרת השבטים שהתיישבו בממלכת יהודה")[13], עם זאת תיאור בני השבטים: מנשה ואפרים, אינו מוזכר בתיאור השבים ארצה שבספר עזרא שבו מתוארים שבי ציון כאנשים משבט יהודה, בנימין ולוי (כולל הכהנים).
^מקורות נוספים בנושא ניתן למצוא בספר "לפשוטו של רש"י" (שמואל פ. גלברד), וזה קיצורם: על הפסוק "וְלֹא נָחָם [הנהיגם] אֱלֹהִים דֶּרֶךְ אֶרֶץ פְּלִשְׁתִּים כִּי קָרוֹב הוּא כִּי אָמַר אֱלֹהִים פֶּן יִנָּחֵם הָעָם בִּרְאֹתָם מִלְחָמָה וְשָׁבוּ מִצְרָיְמָה." (ספר שמות, פרק י"ג, פסוק י"ז) מובא במדרש: " 'כי קרוב הוא' - קרובה מלחמה ראשונה לשנייה" (מכילתא, ויהי בשלח, פתיחתא; ומובא גם במדרש תנחומא על הפסוק). ומפרש הסופר שם: 'על שהרגו פלשתים באנשי שבט אפרים. שיצאו ממצרים לפני שהוציאם משה, וראה יוב"ע'.
^יש הטוענים שזה אותו נון שהיה אביו של יהושוע בן נון (הרב מרדכי הוכמן, הבריחה של בני אפריים, באתר ישיבה, י"ד אדר תשס"ט). ומנגד יואל בן נון, דברי הימים א' ז' | ללא סוגריים מרובעים, באתר 929 - תנ"ך ביחד, י' כסלו התשפ"ב / 14.11.2021 מוכיח מתוך דברי הימים כי ברשימת אפרים (לפי הפשט), מדובר ב-7 דורות אחרי אפרים, כי "בְּנוֹ" ברשימות שפגשנו מייצג את הדור הבא; נזכרו גם (אולי, ועוד) 9 דורות עד 'יהושע בן נוֹן'; מכיוון, שראינו שמות חוזרים ברשימות היחס, לכן "אפרים אביהם", וגם "נוֹן בנו, יהושע בנו", יכולים להיות צאצאים רחוקים, עם אותם שמות של אבות אבותיהם. ומסכם כי נראה כדעה הראשונה, היות שמדובר במפורש בספרי יחס שנכתבו בעת הגלות לבבל.