Termenul „mesopotamia" provine din sintagma greacă meso-potamos, adică ţinutul dintre râuri. Aşadar este denumirea clasică (cu alte cuvinte denumirea dată de către grecii Antichităţii Clasice şi, mai cu seamă, în Epoca elenistică) pentru teritoriul care se întinde de-a lungul Tigrului şi Eufratului, corespunzând vechii Assyria şi Babylonia. În prezent, cea mai mare parte a acestui teritoriu este integrat statului Irak, dar include şi părţi din Syria şi mici porţiuni din Turcia şi Iran. În sens restrâns, Mesopotamia rămâne zona dintre Eufrat şi Tigru, la nord sau nord-vest de blocajul de la Baghdad din actualul Irak; este Al-Jazirah („Insula") arabilor. La sud de aceasta se află Babylonia, denumită după cetatea Babylonului. Dar în sens mai larg numele „Mesopotamia" a ajuns să fie folosit pentru zona delimitată la nord-est de Munţii Zagros, iar la sud-vest de marginea Platoului Arabic, întinzându-se de la Golful Persic până la pintenii Munţilor Anti-Taurus din nord-vest. Doar de la latitudinea Baghdad-ului Eufratul şi Tigrul devin cu adevărat fluvii gemene, răfidăn ale arabilor, care şi-au schimbat în mod constant cursurile de-a lungul mileniilor. Câmpia joasă a râului Karun din Persia a fost întotdeauna în strânsă legătură cu Mesopotamia, dar nu este considerată parte a acesteia întrucât formează propriul său sistem de râuri.
La sud de Al-Ramadi (aproximativ 110 km vest de Baghdad) pe Eufrat şi la cotul Tigrului sub Samarra (la aproximativ 110 km nord—vest de Baghdad), Mesopotamia este un ţinut plat şi aluvionar. Între Baghdad şi gura lui Shatt al-'Arab (confluenţa Tigrului cu Eufratul, unde acesta se varsă în Golful Persic) există o diferenţă de înălţime de doar 30 m. Ca urmare a curgerii încete de apă, există depuneri masive de aluviuni, iar albiile sunt ridicate. În consecinţă, adeseori râurile se revarsă (şi chiar îşi pot schimba cursurile) atunci când nu sunt protejate de diguri înalte. Sudul extrem este o regiune de mlaştini întinse şi smârcuri cu stuf, hawrs, care, probabil din cele mai vechi timpuri, au servit ca o zonă de refugiu pentru populaţiile asuprite şi strămutate.
Pe măsură ce apele lor mâloase se revărsau şi se retrăgeau, aluviunile acestora construiau o câmpie cu sol bogat, ideal pentru agricultură. Acestea sunt motivele principale pentru care faima regiunii s-a păstrat şi în tradiţie care localizează biblica Grădină a Edenului în Mesopotamia.
Populaţiile nomade din partea de vest, din Deşertul Arabiei, şi de pe teritoriile de la est şi nord ale actualelor state Iran, respectiv Turcia râvneau la fertilul bazin dintre cele două fluvii. Din cele mai vechi timpuri, triburi succesive s-au revărsat şi au luptat pentru a-l poseda, întemeindu-şi naţiunile, iar apoi prăbuşindu-se la rândul lor în faţa unor duşmani mult mai puternici decât ei.
Începând cu anul 1840, grupuri de arheologi au efectuat săpături în situri din Mesopotamia, descoperind acolo indicii ale unor aşezări sedentare datând de la cca. 10.000 î.e.n. Pe la aproximativ 3300 î.e.n. sumerienii, o populaţie ne-semită din partea răsăriteană, a renunţat la traiul nomad cu locuiri în corturi şi şi-au întemeiat aşezări sedentare în regiunea denumită Câmpia Shinar-ului. În acel ţinut ei au arat solul, au construit locuinţe şi au construit sisteme de irigaţii, drenând mlaştinile şi săpând canale, diguri şi şanţuri. Nevoia de cooperare în cadrul acestor ample proiecte de irigaţii a dus la dezvoltarea sistemului de guvernare şi la apariţia dreptului (primelor acte ce reglementau din punct e vedere juridic raporturile dintre oameni. Astfel, sumerienilor li se atribuie formarea celor dintâi şi importante civilizaţii străvechi din această regiune.
Câmpia plată mesopotamiană este o zonă foarte fertilă. Terenul a fost constituit din mâl şi argilă depuse de cele două mari fluvii, Tigrul şi Eufratul. Aceste două cursuri de apă gemene coboară din munţii din nord, traversează către sud păşunile deluroase şi în cele din urmă traversează câmpia pe care au creat-o pentru a se vărsa în Golful Persic.
Fluviul Tigru
Cursurile de apă care se unesc pentru a forma fluviul Tigru izvorăsc din munţii înalţi care înconjoară Lacul Van din estul Turciei. Părăsind teritoriul Turciei, Tigrul atinge nord-estul graniţei Syriei, iar apoi curge către sud traversând Irak-ul. În Irak, apele Tigrului primesc afluenţi din est - în principal Marele Zab, Micul Zab şi Diyala. Eufratul, la vest de Tigru, curge în aceeaşi direcţie generală.
În antichitate, cele două fluvii aveau guri separate. Acum se întâlnesc într-o mlaştină din sudul Irak-ului şi formează un singur curs, Shatt al 'Arab, care se varsă în capul Golfului Persic. Tigrul are o lungime de 1900 km şi astfel este mai scurt decât Eufratul, dar este mai important din punct de vedere comercial deoarece canalul lui este mai adânc.
Din punct de vedere istoric, Tigrul a fost marele fluviu al regatului Assyria. Anticul oraş-stat Assur, care a dat numele Assyriei, era aşezat pe malurile sale, ca şi Niniveh, splendida capitală a Assyriei. Mult mai târziu, generalul macedonean Seleukos şi-a construit oraşul-capitală seleucia pe Tigru, iar dincolo de râul din Seleucia regii Parthiei au construit Ctesiphon. Astăzi, oraşele principale de pe fluviul Tigru sunt Baghdad, capitala Irak-ului, şi Mosul, mai departe în amonte. Basra, pe Shatt al 'Arab, este principalul port al Irak-ului.
Din antichitate populaţia Mesopotamiei a fost dependentă de apa celor două fluvii pentru irigarea teritoriului ei fierbinte şi secetos. Solul însuşi este în cea mai mare parte un dar al fluviilor, care depozitează enorme cantităţi de aluviuni pe cursurile lor inferioare şi în partea de nord a Golfului Persic. Ca rezultat al acestor depozite, ruinele cetăţilor care cândva au fost porturi în Golf, acum se află mai departe, în interiorul teritoriului, departe de mare.
Fluviul Eufrat
Cel mai lung fluviu al Asiei de vest este Eufratul, cu o lungime de 2700 km. Acesta izvorăşte din munţii înalţi din estul Turciei, traversează partea de răsărit a Syriei, iar apoi curge către sud de-a lungul Irak-ului. Din cauza climatului fierbinte şi uscat al Irak-ului cea mai mare parte a apei fluviului se pierde prin evaporare şi este folosită pentru irigaţii. Fluviul primeşte cea mai mare parte a apei din ploile de iarnă şi căderile de zăpadă. Este navigabil doar de ambarcaţiuni fluviale cu fundul plat.
Tigrul curge aproape paralel cu Eufratul, iar împreună formează o mare câmpie aluvionară şi productivă agricol - adică o câmpie compusă din aluviuni, nisip, argilă şi pietriş, depozitate de fluvii. În fiecare an există două perioade când apele se revarsă. Afluenţii principali ai Eufratului sunt Balikh, Al Khabur şi canalul Gharraf.