公元前6000年，底格裏斯河上遊的兩岸出現哈蘇納文化。哈蘇納村民用泥塊建成房屋，遺址中發現精美玉髓珠串和小雕像以及已知世界上最早的印章。印章的出現說明社會開始出現私有化現象，印章被蓋在房門、陶罐、包裹等器物的封泥上，如果打開，印泥就損壞無法恢複，可以防止保管送貨員擅動，以作信驗，成為當時最重要的信物。哈蘇納文化最重要的成就是掌握了農業生產中防洪排澇和蓄水調節灌溉的技術，他們挖掘了許多水渠，與天然水塘、河流相接，用於引水澆灌離河流較遠的農田。灌溉農業的出現成為兩河文明誕生的關鍵。
到公元前5500年，在哈蘇納文化附近薩邁拉遺址發展出薩邁拉文化，典型代表是位於底格裏斯河中遊東岸的索萬遺址，為規模宏大的定居村落。其遺址四周有防禦的圍牆和壕溝，內部建築布局規整，已開始使用統一的模製磚建房，並使用天然瀝青在黏土磚中做黏合劑，在所有房屋中還有一座供有“母神像”的神廟建築。
薩邁拉文化居民已經開始普遍使用陶紡輪，手工業以雪花石製品出名，其彩陶工藝十分發達，考古上專稱為“薩邁拉陶”，典型代表是繪有精美圖畫的雕像瓶，上麵的圖案包括“卐”“V”字形等後世流行符號。
薩邁拉文化在農業方麵已有使用牛耕的痕跡，灌溉農業也得到進一步發展，薩邁拉人是最早大規模發展防洪灌溉的民族，也正是這項技術解決了美索不達米亞南部衝積平原洪災肆虐、雨水稀少等問題，讓該地區低地平川、便於灌溉的優勢逐漸顯現出來，於是原本渺無人煙的南部巴比倫地區開始出現了人口迅速增加的居民點，美索不達米亞文化遺址開始逐漸南遷。
在美索不達米亞南部衝積平原發現的第一個定居村落是公元前5500年位於伊拉克最南端波斯灣海岸的歐貝德遺址，這也是人類在年降雨不足100毫米地區的第一個長久定居點，所以考古學將這時期美索不達米亞南部的新石器文化稱為歐貝德文化。
歐貝德遺址最早是一個漁村，兩河下遊地區河網密布，漁業發達，由於兩河南部缺乏木料，居民大都住在簡陋蘆葦棚內，並用蘆葦造船，在外麵塗上一層天然瀝青防水。歐貝德居民學習北方薩邁拉文化的灌溉技術在大河邊挖掘溝渠，通過不斷積累和掌握防洪排澇、蓄水調節灌溉的經驗和技術，成功將南方沼澤窪地變為良田，完成了從漁民到農民的轉變。除種植大麥、小麥外，椰棗（俗稱“伊拉克蜜棗”）也是這裏重要的種植物，椰棗樹耐旱、耐堿、耐熱，是熱帶和亞熱帶幹旱地區的理想種植物，是中東地區人們的主食之一，被稱為“沙漠麵包”“七個椰棗就是一頓飯”，直到現在，伊拉克椰棗產量仍占世界的三分之一以上。在畜牧方麵，南方的濕地環境讓更適合在這裏生活的豬和牛成為重要家畜，而不像北部一樣畜養山羊和綿羊，不過南方的總體發展程度還遠不如北方地區。
公元前6000年，底格裏斯河上遊的兩岸出現哈蘇納文化。哈蘇納村民用泥塊建成房屋，遺址中發現精美玉髓珠串和小雕像以及已知世界上最早的印章。印章的出現說明社會開始出現私有化現象，印章被蓋在房門、陶罐、包裹等器物的封泥上，如果打開，印泥就損壞無法恢複，可以防止保管送貨員擅動，以作信驗，成為當時最重要的信物。哈蘇納文化最重要的成就是掌握了農業生產中防洪排澇和蓄水調節灌溉的技術，他們挖掘了許多水渠，與天然水塘、河流相接，用於引水澆灌離河流較遠的農田。灌溉農業的出現成為兩河文明誕生的關鍵。