四大河文明
メソポタミアはもっとも早期の大河文明であり、前3500年にはじまった。 文明は規則的な交易関係がティグリス川やユーフラテス川沿いの他の複数の都市や国家の間に築かれた後形成された。メソポタミアの諸都市は自治都市となった。この文明における都市のひとつであるウルクは史上初の文字社会だった。実際それら全てが農耕の成長にとって肥沃で乾いた土地を作るため、二つの河の流域を灌漑するために運河で結合された。この文明の農業における増産はメソポタミアの諸都市諸国家を通して人口成長をもたらした。
用水路
太古の灌漑農業では主に河川の洪水を利用していたが、紀元前30世紀頃のメソポタミア文明ではチグリス・ユーフラテス川から引水しての灌漑農業が行われていたといわれており、そのための用水路が築かれ利用されていたと推定されている。また、この用水路は生活用水の供給や治水のための放水路も兼ねていたと考えられている。詳しくは灌漑#灌漑の歴史を参照。