古美索不达米亚文明，发源于底格里斯和幼发拉底两河流域的古代文明，是人类历史上最古老的文明之一。古希腊人把这两河流域叫做美索不达米亚，意思是“两河之间的地方”，相当于今天的伊拉克一带。
美索不达米亚城市图
两河流域文明时期最早的居民是苏美尔人，他们在公元前4000年以前就来到了这里。此后，巴比伦人继承和发展了苏美尔人的成就，使两河流域的文明成为人类文明史上重要的一页。因此，两河流域的文明又被称为巴比伦文明。
大约在5000年前，古代两河流域的居民就会制作陶器了。他们制作的陶器主要是彩陶，色彩富丽夺目。有趣的是，当时人死后用的棺椁也用陶土烧制，形状像个有盖的长方形大箱。
古代两河地区的金属制造工艺达到了相当纯熟的水平。我国商代有司母戊大方鼎，大约在同一时期，两河流域有重约2吨的青铜铸像。当时的手工业行业有很多，如制砖、织麻、刻石、珠宝、皮革、木业等。
很早在两河流域文明时期就有了文字，这就是著名的楔形文字。在人类早期文字中，它是发展得比较完备的一种。
两河流域在文学上的主要成就是谚语、神话和史诗，这反映了当时的社会矛盾和社会风气。谚语如“穷人死掉比活着强”、“想吃肉就没有羊了，有了羊就吃不上肉了”、“妻子是丈夫的未来，儿子是父亲的靠山，儿媳是公公的克星”、“鞋子是人们的眼睛，行路增长人的见识”等。《圣经·旧约》中的一些故事也起源于古代两河流域。《吉尔伽美什》史诗是古代两河流域最有名的英雄史诗，诗中塑造了一个蔑视神意、为民造福的英雄形象，并表达了人们希望获知生死秘密的愿望。《吉尔伽美什》是世界上最早的史诗。
两河流域主要的科学成就表现在数学和天文学方面。苏美尔人已经知道10进位制和60进位制，而后者在古代两河流域的应用更为广泛。我们今天度量时间用小时、分、秒以及把一圆周分为360°，这都是继承了两河流域古人的成果。他们的面积单位、重量单位也多是60进位。古希腊、罗马都采用了这里的一些重量单位，欧洲有的地方甚至一直沿用到18世纪。
古代两河流域的天文历法知识直接影响了欧洲的天文学。苏美尔人按照月亮的盈亏把一年分为12个月，共354天，同时设闰月调整阴历、阳历之间的差别。到公元前7世纪，又形成了7天一星期的制度，每天各有一位星神“值勤”，并以他命名这一天，其顺序是：
星期日：太阳神；星期一：月神；星期二：火星神；星期三：水星神；星期四：木星神；星期五：金星神；星期六：土星神。
直到今天，欧洲各国每周7天仍以这7星命名。