В целом раннюю культуру Двуречья обозначают как Шумеро-Аккадскую. Двойное название связано с тем, что шумеры и жители Аккадского царства говорили на разных языках и имели разную письменность.
Культурному общению разных племен активно содействовало изобретение шумерийцами письменности, сперва пиктографии (основой которой служило картинное письмо), а затем и клинописи. Записи делались на глиняных плитках или табличках острыми палочками и обжигались на огне. Самые первые шумерские клинописные таблички относятся к середине 4 тыс. до н.э. Это древнейшие письменные памятники. Впоследствии принцип картинной письменности стал заменяться принципом передачи звуковой стороны слова. Появились сотни знаков, обозначающих слоги, и несколько алфавитных знаков, соответствующих гласным буквам.
Письменность была великим достижением шумеро-аккадской культуры. Она была заимствована и развита вавилонянами и широко распространилась по всей Передней Азии: клинописью пользовались в Сирии, древней Персии и других государствах. В середине 2 тыс. до н.э. клинопись стала международной системой письменности: ее знали и использовали даже египетские фараоны. В середине 1 тыс. до н.э. клинопись становится алфавитным письмом.
Шумеры создали первую в человеческой истории поэму - "Золотой век"; написали первые элегии, составили первый в мире библиотечный каталог. Шумеры авторы древнейших медицинских книг - сборников рецептов. Они разработали и записали календарь земледельца, оставили первые сведения о защитных насаждениях.
Раннешумерские божества 4-3 тыс. до н.э. выступали как податели жизненных благ и изобилия - за это их почитали простые смертные, строили им храмы и приносили жертвы. Самыми могущественными из всех богов были Ан - бог неба и отец других богов, Энлиль - бог ветра, воздуха и всего пространства от земли до неба (он изобрел мотыгу и подарил ее человечеству) и Энки - бог океана и пресных подземных вод. Другими важными божествами были бог Луны - Нанна, бог Солнца - Уту, богиня плодородия - Инанна и др. Укрепление государственности в Двуречье отразилось на религиозном представлении древних жителей Месопотамии в целом. Божества, которые раньше олицетворяли только космические и природные силы, стали восприниматься прежде всего как большие "небесные начальники" и уже потом - как природная стихия и "податели благ".
В второй половине 4-го тыс. до н. э. в плодородных равнинах Южного Двуречья возникли первые города-государства, которые к 3-му тыс. до н. э. заполнили всю долину Тигра и Евфрата. Главными из них стали города - Ур, Урук Аккад и др. Самым молодым из этих городов был Вавилон. В них выросли первые памятники монументального зодчества, расцвели, связанные с ним, виды искусства - скульптура, рельеф, мозаика, различного рода декоративные ремесла.
В стране бурных рек и заболоченных равнин необходимо было поднимать храм на высокую насыпную платформу-подножие. Поэтому важной частью архитектурного ансамбля стали длинные, подчас проложенные в обход холма, лестницы и пандусы по которым жители города поднимались к святилищу. Медленное восхождение давало возможность увидеть храм с разных точек. По сохранившимся развалинам видно, что это были строгие и величественные здания. Прямоугольные в плане, лишенные окон, со стенами, расчлененными вертикальными узкими нишами или мощными полуколоннами, простые по своим кубическим объемам, сооружения четко вырисовывались на вершине насыпной горы
В 3-м тыс. до н. э. в шумерских центрах Уре, Уруке, Лагаше, Адабе, Умме, Эреду, Эшнуне и Кише возникли более разнообразные типы зодчества. Значительное место в ансамбле каждого города занимали дворцы и храмы, в декоративном оформлении которых проявилось большое разнообразие. Из-за влажного климата плохо сохранялись настенные росписи, поэтому особую роль в украшении стен, колонн, статуй стали играть мозаика и инкрустация из самоцветов, перламутра и раковин. В употребление вошла также отделка колонн листовой медью, включение рельефных композиций. Окраска стен также имела немаловажное значение. Все эти детали оживляли строгие и простые формы храмов, придавали им большую зрелищность.
На протяжении многих веков постепенно сложились разнообразные виды и формы скульптуры. Скульптура в виде статуй и рельефов с древнейших времен составляла неотъемлемую принадлежность храмов. Скульптурными формами были украшены каменные сосуды и музыкальные инструменты. В металле и камне были выполнены первые монументальные портретные статуи всевластных правителей государств Двуречья, а в рельефах стел были запечатлены их деяния и победы.
Особую внутреннюю силу скульптурные образы Двуречья обрели во второй половине 3 тыс. до н.э., когда в результате борьбы за власть между городами - государствами победу одержал Аккад.
В литературе и искусстве Аккада проявились новые веяния, образы и темы. Важнейшим памятником шумерской литературы был цикл сказаний о Гильгамеше, легендарном царе города Урука, который правил в 18 в. до н.э. В этих сказаниях герой Гильгамеш представлен как сын простого смертного и богини Нинсун, подробно описываются его странствия по миру в поисках тайны бессмертия. Предания о Гильгамеше и предания о всемирном потопе оказали очень сильное влияние на мировую литературу и культуру и на культуру соседних народов, которые приняли и адаптировали легенды к своей национальной жизни.