Несмотря на большое количество произведенных раскопок, на территории Месопотамии было найдено меньше выдающихся произведений искусства, чем в долине Нила. Это объясняется в некоторой степени тем, что на территории Двуречья жили различные племена, которые вели между собой постоянную борьбу за преобладание и господство во всей стране. Одни государственные образования сменялись другими. Кочевые, культурно отсталые племена гутиев, аморитов и касситов неоднократно наводняли страны Двуречья, что всегда приводило к упадку культуры и искусства. Кроме того, на территории Месопотамии не было достаточного количества камня, дерева и металла, необходимых для развития архитектуры и других видов искусства.
Основными отличительными чертами архитектуры в древней Месопотамии были массивная монументальность, применение кирпича в качестве основного строительного материала, асимметричное и поперечное размещение внутренних помещений. Стены больших зданий часто украшались своеобразной орнаментацией.
Древнейшие шумерийские храмы, построенные в начале третьего тысячелетия до н. э., были раскопаны в Уруке и в Эль-Обеиде. Эти храмы были воздвигнуты на искусственных насыпях, которые защищали их от вод разлива и в художественном отношении создавали своеобразный контраст плоской поверхности равнины. Стены храма в Эль-Обеиде были украшены вертикальными выступами и неглубокими нишами, а также художественными фризами, сделанными при помощи техники своеобразной мозаики. Древнейшие памятники шумерийской архитектуры указывают на применение деревянных, иногда обитых медью колонн, очень примитивных сводов и особого цементирующего вещества, сделанного из битума (асфальта).
Шумеро-аккадская архитектура достигла своего расцвета в эпоху III династии Ура. К этому времени относятся храмы, дворцы и другие здания, раскопанные в развалинах Ура, Эшнунны (Ашнуннака) и Описа (Хафадже). Здесь были обнаружены целые архитектурные комплексы, в состав которых наряду с дворцами, гробницами и храмами входили особые типичные для древней Месопотамии храмовые ступенчатые башни (зиккураты), несколько напоминающие древнеегипетские ступенчатые пирамиды. Очевидно, воспоминание об этих храмовых башнях сохранилось в библейской легенде о «вавилонской башне».
Шумеро-аккадская архитектура оказала влияние на развитие архитектурных форм в Вавилонии и в Ассирии. На это указывает композиция древнеассирийского храма богини Иштар в Ашшуре, орнаментация стен в большом дворце в Мари, а также длительное сохранение древней архитектурной формы ступенчатой храмовой башни (зиккурата).
Древнейшие образцы шумерийской скульптуры отличаются грубоватой примитивностью, которая с течением времени в некоторых случаях превращается в определённый художественный стиль, созданный навыками художников, длительной традицией и религиозным мировоззрением того времени. В древности скульптор в большинстве случаев ещё не был в состоянии придать каменной глыбе форму свободно движущегося в пространстве человеческого тела. Поэтому древнейшие шумерийские статуи обычно изображают человека в неподвижной, как бы застывшей позе. Только в лице человека, изображённого скульптором, чувствуется стремление художника несколько свободнее передать натуру, причём наибольшее внимание обращено на изображение глаз, всегда отличающихся большой выразительностью, что часто достигалось инкрустацией зрачка и отдельных частей глаза. Столь же примитивны и неподвижны изображения людей и животных на рельефах, как, например, на знаменитой «Стэле коршунов» Эаннатума. Часто эти изображения схематизированы, как, например, на вазе Энтемены. Скульптуры и рельефы аккадской эпохи, в частности статуи и иные предметы искусства, найденные в развалинах Эшнунны и Описа, обнаруживают довольно значительные следы шумерийского художественного влияния. В статуе Ибих-или из Мари сохраняется своеобразная поза, традиционная одежда и обычная инкрустационная трактовка выразительных больших глаз — столь обычные черты древнешумерийской скульптуры, Однако художники аккадской эпохи сделали большой шаг вперёд в, развитии изобразительного искусства. В особенности в рельефе они уже значительно свободнее и ближе к природе изображали человеческое тело. Прекрасным произведением аккадского искусства эпохи Саргонидов является известная «Стэла Нарамсина», на которой изображён аккадский царь Нарамсин, подымающийся на гору во главе отряда воинов. Художник с большой для того времени свободой и смелостью изобразил идущую фигуру мощного царя, перед которым падает наземь сражённый копьём неприятельский воин. Особенно интересно в этом рельефе расположение фигур, отличающееся не только строгой симметрией, но и большой внутренней гармонией. Художник искусно соединил массовую сцену, изображающую войско, подымающееся в горы, с главным сюжетом — триумфом обожествлённого царя над врагами.
Не меньший интерес представляют скульптуры и рельефы времени Вавилонского царства, в частности относящиеся ко времени Хаммурапи. Среди них выделяются рельеф, изображающий Хаммурапи перед богом солнца Шамашем, помещённый на верхней части столба с кодексом законов, а также очень выразительное тонко сработанное рельефное изображение Хаммурапи, передающее черты портретного сходства. Приблизительно к этому времени относятся различные художественные произведения, найденные при раскопках в Мари. Во всех этих памятниках древнего искусства народов Двуречья ещё чувствуются ясные следы художественных влияний, сохранившихся от шумерийской эпохи. Так, например, рельеф на столбе законов Хаммурапи является лишь более поздним вариантом обычной шумерийской сцены представления царя божеству. Однако аккадские и вавилонские художники, использовав культурное наследство древнего Шумера, сумели его творчески переработать, подняв на более высокую ступень.